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 红外传感器是一种电子仪器，用于感应其周围环境的某些特征。它通过发射或检测红外线来做到这一点。红外传感器还能够测量物体散发的热量并检测运动。

红外技术不仅存在于工业中，而且还存在于日常生活中。例如，电视使用红外探测器来解释从遥控器发送的信号。无源红外传感器用于运动检测系统，而LDR传感器用于室外照明系统。红外传感器的主要优点包括低功率要求，简单的电路和便携式功能。

     红外辐射理论    

人眼看不到红外波。在电磁光谱中，可以在可见光和微波区域之间找到红外辐射。红外线的波长通常在0.75至1000μm之间。

红外光谱可分为近红外，中红外和远红外。0.75至3μm的波长区域称为近红外区域。3至6μm之间的区域称为中红外区域，波长大于6μm的红外辐射称为远红外区域。

    红外科学的基础    

自从FW Herschel于1800年发现红外光以来，红外光谱学的理论就一直存在。Herschel进行了一个使用棱镜折射来自太阳的光的实验，并且能够使用可见光探测红色光谱以外的红外辐射。温度计来测量温度的升高。

     红外传感器的类型    

红外传感器可以是有源或无源的，它们可以分为两种主要类型：

 1.热红外传感器–使用红外能量作为热量。 它们的光敏性与所检测的波长无关。热探测器不需要冷却，但响应速度慢且探测能力低。在此处阅读有关热红外传感器的更多信息。

 2.量子红外传感器–提供更高的检测性能和更快的响应速度。 它们的光敏度取决于波长。为了获得准确的测量结果，必须将量子检测器冷却。

     红外传感器的工作原理    

红外传感器背后的物理学受三个定律支配：

 1.普朗克辐射定律： 温度为T不等于0 K的每个物体都发出辐射

 2.斯蒂芬·玻尔兹曼定律： 黑体在所有波长发射的总能量与绝对温度有关

 3.韦恩位移定律： 不同温度的物体发出的光谱在不同波长处达到峰值

温度高于绝对零（0开尔文）的所有物体都具有热能，因此是红外辐射的来源。

红外辐射源包括黑体辐射器，钨丝灯和碳化硅。红外传感器通常使用红外激光器和具有特定红外波长的LED作为光源。

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红外传输需要一种传输介质，它可以由真空，大气或光纤组成。

诸如石英，CaF 2，Ge和Si制成的光学透镜，聚乙烯菲涅耳透镜以及Al或Au镜之类的光学部件用于会聚或聚焦红外辐射。为了限制频谱响应，可以使用带通滤波器。

接下来，使用红外检测器来检测已聚焦的辐射。检测器的输出通常很小，因此需要与电路耦合的前置放大器来进一步处理接收到的信号。

     红外技术的关键应用    

    夜视仪    

如果没有足够的可见光可以单独使用，则在夜视设备中采用红外技术。夜视设备将周围的光子转换为电子，然后使用化学和电气工艺对其进行放大，然后最终将其转换回可见光。在此处阅读有关夜视设备中红外技术的更多信息。

    红外天文学    

红外天文学是研究在红外辐射中可见的天文物体的天文学领域。通过使用望远镜和固态检测器，天文学家能够观察宇宙中的物体，而这些物体无法使用电磁波谱可见范围内的光来探测。

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已经在太空中建立了红外天文台，例如在太空中建立了斯必泽太空望远镜和赫歇尔太空天文台。天文台不受地球大气中水蒸气吸收红外光的影响。

    红外追踪    

红外跟踪，也称为红外寻的，是一种导弹制导系统，其使用从目标发射的红外电磁辐射进行跟踪。这些导弹系统通常被称为“寻热者”，因为红外线会被人体，车辆和飞机等炽热物体强烈辐射。

     艺术史与修复    

艺术史学家使用红外反射成像技术来揭示绘画中的隐藏层。这种反射成像技术有助于确定绘画是原始版本还是复制品，以及是否已通过修复工作对其进行了更改。

     高光谱成像    

高光谱成像可收集和处理整个电磁频谱中的信息，并可用于跟踪大型生物体内的纳米颗粒。

     其他关键应用领域    

使用红外传感器的其他关键应用领域包括：

    ·   气候学

    ·   气象

    ·   光生物调节

    ·   气体探测器

    ·   水分析

    ·   麻醉学测试

    ·   石油勘探

    ·   铁路安全