第17课 自动跟踪——红外传感器和碰撞传感器的综合应用 课件

课件19张PPT。第17课 自动跟踪 ———红外传感器和碰撞传感器的综合应用一：红外传感器的定义 二：红外传感系统的分类 三：红外传感系统的工作原理 四：红外传感器的应用 五：红外传感器的发展前景 红外传感器： 红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点 。 如右图就是一种常见的 红外传感器———双元热释电红 外传感器红外传感系统： 按照功能分为五大类： 1、辐射计，用于辐射和光谱测量 2、搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标 确定其空间位置并对它的运动进行跟踪 3、热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布 图像 4、红外测距和通信系统 5、混合系统，是指以上各类系统中的两个或者 多个的组合 红外传感系统组成和工作原理：（1）待侧目标。根据待侧目标的红外辐射特性可进行红外系统的设定。 （2）大气衰减。待测目标的红外辐射通过地球大气层时，由于气体分子和各种气体以及各种溶胶粒的散射和吸收，将使得红外源发出的红外辐射发生衰减。 （3）光学接收器。它接收目标的部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线，常用是物镜。 （4）辐射调制器。对来自待测目标的辐射调制成交变的辐射光，提供目标方位信息，并可滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器，它具有多种结构。 （5）显示设备。这是红外设备的终端设备。常用的显示器有示波器、显像管、红外感光材料、指示仪器和记录仪等。 （6）红外探测器。这是红外系统的核心。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出的电学应。此类探测器可分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。 （7）探测器制冷器。由于某些探测器必须要在低温 下工作，所以相应的系统必须有制冷设备。经过制 冷，设备可以缩短响应时间，提高探测灵敏度。 （8）信号处理系统。将探测的信号进行放大、滤波，并从这些信号中提取出信息。然后将此类信息转化成为所需要的格式，最后输送到控制设备或者显示器中。 红外传感器的应用 红外传感器已经在现代化的生产实践中发挥着它的巨大作用，随着探测设备和其他部分的技术的提高，红外传感器能够拥有更多的性能和更好的灵敏度。 红外探测器应用可以用于非接触式的温度测量，气体成分分析，无损探伤，热像检测，红外遥感以及军事目标的侦察、搜索、跟踪和通信等。 下面我们看看红外传感器在生活，工业，农业，军事，机器人等领域的应用。 1、红外传感器在生活中的应用 红外线遥控鼠标器：在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动 在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触, 其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚 轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的 移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖 动鼠标器时,由于小球带动三个滚轴转动, X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转 轴(称为译码轮)转动译码轮两侧分别装有 红外发光二极管和光敏传感器,组成光电耦 合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管 A和B。由于译码轮有间隙,故当译码轮转动时,红外发光二极管发 出的红外线时而照在光敏传感器上,时而被阻断,从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异,从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差,利用这种方法,就能测出鼠标器的拖动方向。 右图则为鼠标的 内部结构，里面含有 红外传感器。红外线遥控鼠标器工作原理红外遥控器：在我 ... ...