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1.:红光以外的光线,波长0.76~1000μm。 ;2.红外辐射规律: ;2)斯蒂芬-玻尔茨曼(Stefan-Boltzmann)定律 :
物体单位面积辐射功率、物体辐射强度 W 与其热力学温度 T 四次方成正比:;3)普朗克定律:绝对温度为 T 时,在单位波长内其单位面积沿半球方向所辐射的能量称为光谱辐射通量密度。不同温度时黑体光谱辐射通量密度与波长的关系为:;a. 随温度升高,峰值辐射波长向短波方向移动,强度按指数增长;
b. 温度不太高时,辐射波长位于红外区域;
c. 峰值左侧能量约占25%,右侧约占75%。 ; 能将红外辐射能转换为电能的装置称为红外传感器,按其工作原理可以分为光敏型(或称光子型、量子型)和热敏型两类。; 以红外线为测量介质的系统称为红外传感系统,按照功能可以分成五类:
(1)温度计和辐射计,用于温度、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,由以上各类系统中的两个或者多个组合而成。 ;(3)光学接收器:接收部分红外辐射并传输给红外传感器。相当于雷达天线,常用的是物镜。
(4)辐射调制器:将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,并且可以滤除大面积的干扰信号。又称调制盘和斩波器。 ;(5)红外探测器:它是红外传感系统的核心,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,按照工作原理分为光敏探测器和热敏探测器两类。
(6)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,探测器可以缩短响应时间,提高灵敏度。
(7)信号处理系统:将探测的信号进行放大、滤波,并从中提取出有用的信息。然后将这些信息转化为适当的格式,传送到控制设备或者显示器中。
(8)显示设备:它是红外传感系统的终端设备,常用的有示波器、显像管、指示仪器和记录仪等。; 滤光片采用允许在8~14μm的红外辐射能通过的材料,步进电机带动调制盘转动,将被测的红外辐射调制成交变的红外辐射线,透镜焦点落在红外光敏面上,被测目标的红外辐射通过透镜聚焦在红外探测器上,并将红外辐射变换为电信号。 ;例2:红外测温 (800℃以上的高温);例3:红外热成像;热像技术应用:温度分布检测、飞行器表面温度检测、
无损探测、安全生产监控、夜间机场状况检测、海岸线检测、临床医学、军事等。;红外辐射传感器 ;红外热像仪应用 ;红外热像仪应用 ;总线节点发热检测 ; 发声体产生的振动在介质中的传播称为声波,属于一种机械波。人耳可以听到的声波频率范围是16~20kHz,超过20kHz的声波称为超声波,如图所示。 ;
声敏传感器是将在气体、液体或固体介质中传播的机械振动转换为电信号的器件或装置。传统的声敏传感器包括电阻变换型、压电式、电容式等,下面介绍超声波传感器和声表面波(SAW)传感器。; 以非接触方式工作,特别适用于防爆、放射性、医学等领域应用,也更容易安装和维护。; 利用压电材料制成,逆压电效应将电振动转换成机械振动产生超声波,作为发射探头;正压电效应将超声波转换成电信号,作为接收探头。;超声波压电陶瓷片的形式 ; 晶片的材料、大小(如直径和厚度)各不相同,因此每个探头的性能是不同的:
(1)工作频率:压电晶片的共振频率。当交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。
(2)工作温度:由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,工作温度比较低,可以长时间地工作而不失效。当超声探头的温度比较高时,需要单独的制冷设备。
(3)灵敏度:主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。 ;超声波传感器的形式 ;超声波传感器的应用 ;超声波传感器的应用 ;超声波流量传感器 ;超声波传感器的应用 ;超声波传感器的应用 ;超声波传感器的应用 ;超声波测厚 ;超声波无损探伤 ; 反射法是以超声波在工件中反射情况的不同来探测缺陷的方法,具体又分为一次脉冲反射法和多次脉冲反射法。一次脉冲反射法是以一次底波为依据进行探伤的方法。多次脉冲反射法是以多次底波为依据进行探伤的方法。 ;高速公路行驶车辆信息感知及识别;高速公路行驶车辆信息感知及识别;高速公路行驶车辆信息感知及识别;高速公路行驶车辆信息感知及识别;高速公路行驶车辆信息感知及识别 ; 声表面波简称SAW(Surface Acousti
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