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一、什么是红外传感器
二、LM393比较器(红外传感器最重要的一环)
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三、红外传感器的用途
一、什么是红外传感器
红外传感器是一种能够接收和感应红外线信号的电子器件,主要通过变化光强来检测目标物体的存在。由于黑色具有较强的吸光能力,所以红外传感器接收管接收到的红外光比较低。
上图是红外传感器电路原理草图,光敏二极管接收到的光作为右边NPN三极管的基极,由于NPN型半导体的基极有电流流过起到放大作用作为模拟信号经过LM393比较器进行比较最终转换为数字信号。
二、LM393比较器(红外传感器最重要的一环)
LM393是双电压比较器集成电路,由两个独立的、精确的电压比较器组成。它具有宽工作电源电压范围,既可以在单电源下工作,也可以在双电源下工作,而且其电流大小不受电源电压幅度大小的影响。
贴片式LM393
直插式LM393
LM393技术参数 | |
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工作电压 | 单电源:2~36V,双电源:±1~±18V |
工作温度 | 0℃~+70℃(普通型)/40℃~+85℃(工业型) |
输入电压 | 与电源电压相同、低于电源电压 |
输出电压 | 高电平:接近电源电压(VCC),低电平:接近地电平(GND) |
封装类型 | 双列直插8脚(DIP8)/双列8脚(SOP8) |
工作电流 | 在静态条件下,工作电流为0.8mA |
输出电流 | 在输出低电平时,输出电流为6mA;在输出高电平时,输出电流为-6mA |
输入失调电压 | ±2mV(典型值) |
上图是LM393的内部结构图,由两个比较器组成。 同相端电压大于反向端电压时,置1;同相端电压小于反向端电压时,置0。
首先,先来科普一下什么是同相和反相
文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-811505.html
当 输入电流 u+ >u-时,u0为高电平置1,即为同相;当 输入电流 u+ <u-时,u0为高电平置0,即为反相。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-811505.html
三、红外传感器的用途
- 工业控制:用于测量工业制造过程中的钢水、铁水等高温溶液的温度,也用于非接触测量机器设备高速转动部件的温度,确保设备安全运行。
- 医疗领域:可以用来生成热图像,显示物体表面的温度分布,并可对热量异常情况进行跟踪和识别,用于医学诊断、建筑热学、电气检测等领域。另外,红外传感器还可用于电子温度计,例如测量体温。
- 安防监控:红外传感器能够在夜间或弱光条件下,检测人体、动物或车辆发出的红外热量,进行跟踪和计数,广泛用于安检门禁、军事和警用巡逻、家庭和企业安全系统。商场的自动门就是一个很好的例子。
- 智能家居:通过感应室内人体的热辐射,红外传感器可以触发家居设备的自动化操作,例如自动调节家居设备的温度和照明;还可以用于检测室内的烟雾和火焰,实现消防报警。
- 气象监测:通过监测和探测地球表面和大气的热辐射,分析地表温度、海洋温度和云层分布等信息,用于气候研究和环境监测。
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