紅外線傳感器的分類

紅外線傳感器依動(dòng)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(dòng)勢(shì)等輸出信號(hào)之熱型。
 (2) 利用半導(dǎo)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(dòng)勢(shì)效果的量子型。
 熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)，其中*具代表性者有測(cè)輻射熱器 (ThermalBolometer)，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外線傳感器加以說明。也叫熱釋紅外線傳感器.
熱型 
 常溫動(dòng)作

波長(zhǎng)依存性(波長(zhǎng)不同

感度有很大之變化者)

并不存在

便宜
 感度低

響應(yīng)慢(mS 之譜)

 量子型
 感度高

響應(yīng)快速(μS 之譜)
 必須冷卻(液體氮?dú)?

有波長(zhǎng)依存性

價(jià)格偏高

此傳感器特別是利用遠(yuǎn)紅外線范圍的感度做為人體檢出用，紅外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)而比電波短。紅外線讓人覺得只由熱的物體放射出來，可是事實(shí)上不是如此，凡是存在于自然界的物體，如人類、火、冰等等全部都會(huì)射出紅外線，只是其波長(zhǎng)因其物體的溫度而有差異而已。人體的體溫約為36～37℃，所放射出峰值為9～10μm的遠(yuǎn)紅外線，另外加熱至400～700℃的物體，可放射出峰值為3～5μm的中間紅外線。
      紅外線傳感器系可以檢出這些物體所發(fā)射之各種紅外線(溫度)的感知器。

       熱電型紅外線傳感器特征
       熱電型紅外線傳感器系利用熱電效果，其材料則使用強(qiáng)介質(zhì)陶瓷體(Dielectric Ceramic)，鉭酸鋰(LiTaO3)等單結(jié)晶及PVDF 等有機(jī)材料.

      (1)由于系檢知從物體放射出出來的紅外線，所以不必直接接觸就能夠感知物體表面的溫度，故人體檢知以及移動(dòng)中物體的溫度當(dāng)然均能以非接觸之方式測(cè)得。
     熱電型紅外線傳感器系接受檢知對(duì)象物所發(fā)出的紅外線，因此是被動(dòng)型，由于不是主動(dòng)型，所以并不需要校對(duì)投光器、受光器之光軸等煩瑣的作業(yè)。
      (2)熱電效果系溫度變化而產(chǎn)生的，這將在稍后說明之，因此只接受因溫度變化之能量(Energy)，而熱電型紅外線傳感器將電壓微分而輸出之。
      
       熱電型紅外線傳感器原理
     感知組件系使用PZT(鈦酸鋯酸鉛系陶瓷體)強(qiáng)介質(zhì)陶瓷體，在感知組件施加高壓電(3KV～5KV/mm)而分極之，藉這種方法，組件表面顯現(xiàn)的正負(fù)電荷會(huì)和空氣中相反之電荷結(jié)合而呈電氣中和狀.
     感知組件分極的大小會(huì)隨著溫度變化而變化，因此穩(wěn)定時(shí)之電荷中和狀態(tài)就崩潰，而感知組件表面電荷與吸著雜散電荷的緩和時(shí)間不同，所以會(huì)形成電氣上的不平衡，而產(chǎn)生沒有配對(duì)的電荷.像這種因溫度變化而產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為熱電效果，設(shè)若產(chǎn)生之電荷為Δθ，溫度變化為ΔＴ，則Δθ／ΔＴ＝λ(庫侖／℃)，就是熱電
     系數(shù)。實(shí)際上的傳感器到底是如何利用熱電效果呢？請(qǐng)參考傳感器內(nèi)部構(gòu)造及本文之解說，圖所示系熱電型紅外線傳感器的構(gòu)造。
       (1) 各種波長(zhǎng)的紅外線射入傳感器。
       (2)組件頂端之入射窗以濾光鏡(Filter)覆蓋著，只讓必要的紅外線通過，而將不要的紅外線隔絕。
       (3)位于感知組件表面的熱吸收膜會(huì)將紅外線變換成熱。
       (4)感知組件的表面溫度上升，因熱電效果之故，就產(chǎn)生表面電荷。
       (5) 產(chǎn)生的表面電荷以FET 放大且變換阻抗。
       (6) 從漏極(Drain)供給FET動(dòng)作所需的電壓。
       (7) 放大后的電氣信號(hào)會(huì)于外部所接的源極 ─地端之電阻上顯現(xiàn)出來，而與偏壓重迭之后取出。
      熱電型(熱釋)紅外傳感器應(yīng)用：
       (1) 可作為入侵警報(bào)器(Intrusiondetector)。
       (2) 移動(dòng)偵測(cè)器(Motion sensing)。
       (3) 自動(dòng)照明(Automatic lightcontrol)。
       (4) 自動(dòng)門控制(Automatic doorcontrol)。
      熱電型(熱釋)紅外傳感器特性:
           項(xiàng) 目*小典型*大單位測(cè)試條件
           檢驗(yàn)型式雙組件型   
           響 應(yīng)23V/W8~14μm/1Hz
           噪 音    25℃/.3~10Hz
           飄移電壓0.20.61.5VRs=47KΩ
           輸出阻抗  10KΩ
           操作溫度 -40~70 ℃ΔT<5℃/min
           操作電壓3 15V直流
           操作電流42050μA