红外线论文设计

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1、1引言20世纪80年代人类进入信息时代以来，人们的一切社会活动都是以信息获取与信息交换为中心。因此，信息技术进入新发展吋期，作为信息产业三大支林Z—的传感器技术也进入迅猛发展的新阶段，“没有传感器就没有现代科学技术”的观点已被全世界所公认。所以,从20世纪80年代以来，在世界范围内，利用现代科学技术研究开发了-•批新型传感器，新型功能材料，使得传感器技术得到E速发展，并取得了可喜的成就。红外线技术在传感器中的应用就是其中一例，随着信息技术的普及和发展，尤其是跨入21世纪后，红外技术也得到了迅猛发展，红外探测和控制技术已渗透到

2、国民经济的各行各业和人民生活的方方面面。2红外线技术在传感器中的应用当今我国社会止经历一场Li大而深刻的变革，止在由工业化社会逐步向信息化社会过渡。信息技术的蓬勃发展和广泛应用给社会带了巨大的活力，深刻改变了人们的工作、学习和生活。在信息化的推动下，作为信息技术核心组成部分的光电子技术近年来也获得了飞速发展，正源源不断地渗透到国民经济和人们生活的各方面。各种新思路、新概念不断涌现,新材料、新期间口新月异，新技术、新产品层出不穷，呈现一派繁荣景象。2.1红外线技术2.1.1红外线定义红外线（Infraredrays）是一种光线

3、，是波长在750nm至lmm之.间的电磁波，具有普通光的性质，可以以光速直线传播，强度可调，可以通过光学透镜聚焦，可以被不透明物体遮挡等等。由于它的波长比红色光（750nm）还长，超出了人眼可以识别的（可见光）范围，所以我们看不见它。红外线由德国科学家崔尔于1800年发现，又称为红外热辐射（Infraredradiation）o通常把波t为0.75〜1000nm的光都称为红外线，并可以按照波长继续细分为三部分，即近红外线,波长为0.75〜1.50pm之间；中红外线,波长为1.50〜6.Opm之间;远红外线,波长为6.0〜10

4、00urn之间。（参阅图2-1）999999图2-1电磁波波谱图2.1.2红外辐射的产牛及其性质红外辐射是山于物体（固体、液体、和气体）内部分子的转动及振动而产生的。这类振动过程是物体受热而引起的，只是在绝对零度（・273.16°C）时，一切物体的分子才会停止运动。所以在绝对零度时，没有一种物体会发射红外线。换言之，在一般常温下，所有的物体都是红外辐射的发射源。例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。红外线和所有电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质，但它的特点是热效应非常大，红外线在真空中传

5、播的速度c=3X108m/s,而在介质中传播时，由于介质的吸收和散射作用使它产牛衰减。金属对红外辐射衰减非常大，一般金属材料基本上不能透过红外线；大多数半导体才來哦及一些塑料能透过红外线；液体多红外线的吸收较大，例如厚lmni的水对红外线的透明度很小，当厚度达到1cm时，水对红外线儿乎完全不透明了；气体対红外辐射也有不同程度的吸收，例如大气（含水蒸气、二氧化碳、臭氧、甲烷等）就存在不同程度的吸收，它对波长为广5微米，旷14微米之间的红外线是比较透明的，对其他波长的透明度就较差了。而介质的不均匀，晶体材料的不纯洁，有杂质或悬浮

6、颗粒，都会引起对红外线辐射的散射。实践证明，温度愈低的物体辐射的红外线波长愈长。山此在工业上和军事上根据需要有选择地接收某一范围的波长，就可以达到测量的目的。2.1.3红外系统分类：红外系统按功能人致可分为五类：1.辐射计（包括光谱辐射计），用于辐射和光谱辐射测量。2.搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并対他的运动进行跟踪。3.热成像系统，可产生整个红外辐射的分布图像，如红外照相机、前视红外仪、多光谱、扫描仪、热像仪等。?????????????????????????????????????1.红外测距

7、利通信系统。2.混合系统，是指以上各类系统种种的两个或多个的组合。随着科学技术的发展，红外线技术越来越广泛的应用于通讯、燃具、医疗、安防、探测、IT行业等领域。2.2传感器技术2.2.1传感器及传感器系统传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现口动检测和口动控制的首耍环节。国家标准GB7665-87対传感器卜•的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常

8、市敏感元件和转换元件组成”。传感器系统的原则框图示于图2-2,进入传感器的信号幅度是很小的，而且混朵有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程，首先要将信号整形成具有最佳特性的波形，冇时还需耍将信号线性化，该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况卜•，这些电路的一•部分