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人体红外探测器不同检测类型的特点

人体红外探测器是利用红外线的物理特性进行测量的传感器,红外线又称红外光,具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。特别利用远红外范围内的灵敏度进行人体检测,红外线的波长比可见光长,比无线电波短。测量时不与被测物体直接接触,因此不存在摩擦,具有灵敏度高、响应速度快的优点。

人体红外探测器

红外传感器可分为:

(1)将部分红外线转化为热能,利用热能提取电阻值、电动势变化等热型输出信号。

(2)利用半导体迁移现象吸收能量差的光电效应和PN结产生的光电动势效应的量子型。

这种热现象通常被称为热热效应,其中具代表性的是辐射热测量计、热电堆和热释电元件。

热敏型的优点是:可在室温下工作,不存在波长依赖性(灵敏度随波长不同而变化较大),成本低;

缺点:灵敏度低、响应慢(mS谱)。

量子型优点:灵敏度高、响应快(μS谱);

缺点:需要冷却(液氮)、波长依赖性、价格高;

人体红外探测器包括光学系统、检测元件和转换电路,光学系统根据结构不同可分为透射型和反射型两大类。检测元件按工作原理可分为热式检测元件和光电式检测元件,常用的热元件是热敏电阻。当热敏电阻受到红外辐射时,温度升高,阻值发生变化(这种变化可能较大也可能较小,因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻),通过转换电路。光电检测元件是常用的光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、汞镉碲化三元合金、锗硅掺杂等材料制成。

人体红外探测器常用于非接触式温度测量、气体成分分析和无损探伤等,广泛应用于医学、军事、空间技术和环境工程等领域。例如,远距离测量人体表面温度的热图像,可以发现温度异常区域,及时诊断和治疗疾病(见热像仪)。

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