紅外技術發(fā)展到現(xiàn)在，已經為大家所熟知，這種技術已經在現(xiàn)代科技、國防和工農業(yè)等領域獲得了廣泛的應用。紅外傳感系統(tǒng)是用紅外線為介質的測量系統(tǒng)，按照功能能夠分成五類：(1)輻射計，用于輻射和光譜測量；(2)搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤；(3)熱成像系統(tǒng)，可產生整個目標紅外輻射的分布圖象；(4)紅外測距和通信系統(tǒng)；(5)混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個或者多個的組合。

　　我們先看看紅外系統(tǒng)的組成、主要光學系統(tǒng)和輔助光學系統(tǒng)，在此基礎上對紅外的關鍵元件進行詳細的探討。其實，紅外傳感器的工作原理并不復雜，一個典型的傳感器系統(tǒng)各部分的工作原理如圖所示;圖中的實體分別是：

　　紅外傳感器工作原理

　　(1)待側目標。根據(jù)待側目標的紅外輻射特性可進行紅外系統(tǒng)的設定。

　　(2)大氣衰減。待測目標的紅外輻射通過地球大氣層時，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。

　　(3)光學接收器。它接收目標的部分紅外輻射并傳輸給紅外傳感器。相當于雷達天線，常用是物鏡。

　　(4)輻射調制器。對來自待測目標的輻射調制成交變的輻射光，提供目標方位信息，并可濾除大面積的干擾信號。又稱調制盤和斬波器，它具有多種結構。

　　(5)紅外探測器。這是紅外系統(tǒng)的核心。它是利用紅外輻射與物質相互作用所呈現(xiàn)出來的物理效應探測紅外輻射的傳感器，多數(shù)情況下是利用這種相互作用所呈現(xiàn)出來的電學效應。此類探測器可分為光子探測器和熱敏感探測器兩大類型。

　　(6)探測器制冷器。由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應的系統(tǒng)必須有制冷設備。經過制冷，設備可以縮短響應時間，提高探測靈敏度。

　　(7)信號處理系統(tǒng)。將探測的信號進行放大、濾波，并從這些信號中提取出信息。然后將此類信息轉化成為所需要的格式，最后輸送到控制設備或者顯示器中。

　　(8)顯示設備。這是紅外設備的終端設備。常用的顯示器有示波器、顯象管、紅外感光材料、指示儀器和記錄儀等。

　　依照上面的流程，紅外系統(tǒng)就可以完成相應的物理量的測量。紅外系統(tǒng)的核心是紅外探測器，按照探測的機理的不同，可以分為熱探測器和光子探測器兩大類。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。

　　熱探測器是利用輻射熱效應，使探測元件接收到輻射能后引起溫度升高，進而使探測器中依賴于溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通過適當?shù)淖儞Q后測量相應的電量變化。

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