《紅外傳感器的技術(shù)發(fā)展研究7900字（論文）》

紅外傳感器的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用研究綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u15842一、研究背景及意義 320564二、紅外線傳感器概述 49932三、紅外傳感器分類綜述 618795（一）被動(dòng)式紅外線傳感器 616677（二）主動(dòng)式紅外線傳感器 71573（三）紅外傳感器電路 94556三、紅外線傳感器的應(yīng)用 10339四、紅外線傳感器的研究動(dòng)態(tài) 1121491五、總結(jié) 1311877參考文獻(xiàn) 14一、研究背景及意義雖然紅外線是在十九世紀(jì)初才發(fā)現(xiàn)的，但是關(guān)于探測(cè)的研究自古以來(lái)都是人類探索的重點(diǎn)，如何測(cè)量距離，如何確定是否有物體存在，如何預(yù)防盜竊的發(fā)生。紅外線的發(fā)現(xiàn)使這些問(wèn)題得到飛速的解決并仍在不斷地進(jìn)步。在信息發(fā)展迅猛的今天，為了節(jié)省人力，提高辦事效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等功能，紅外線傳感器依舊扮演著至關(guān)重要的角色，紅外線傳感器使人們的生活以及社會(huì)的發(fā)展得到質(zhì)的提高。當(dāng)使用紅外線來(lái)測(cè)量距離時(shí)，紅外線傳感器發(fā)射出紅外輻射，在遇到物體后紅外輻射被反射回來(lái)，根據(jù)接收到反射的紅外輻射的時(shí)間以及紅外輻射的傳播速度計(jì)算出紅外線傳感器與物體之間的距離，這樣的紅外線傳感器稱之為紅外測(cè)距紅外線傳感器，它的出現(xiàn)取代了量尺，可以節(jié)省時(shí)間和人力，特別是測(cè)量危險(xiǎn)區(qū)域的距離，如今很多汽車具有紅外測(cè)距傳感器，類似功能的紅外線傳感器還有紅外測(cè)速傳感器。此外，紅外攝像頭如今成為了隨處可見的安防設(shè)備，它使用了紅外成像技術(shù)，在探測(cè)到物體以后，根據(jù)不同能量的紅外組成圖像供研究人員進(jìn)行相應(yīng)的研究，為警方破案提供了重要的線索。最初的紅外線傳感器是用來(lái)測(cè)量的，并且多用于軍事，工業(yè)，醫(yī)療等大型高度需求高科技的領(lǐng)域，而今，隨著紅外線傳感器技術(shù)的成熟和實(shí)用，就連微小的遙:控器也可以使用紅外線傳感器，由此可見紅外線傳感器需要人們研究來(lái)應(yīng)用在更多的領(lǐng)域，使人類未來(lái)的生活質(zhì)量得到明顯的提升。為了使紅外線傳感器更安全更完善地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，人們需要解決一些紅外線傳感器帶來(lái)的問(wèn)題，主要是一些干擾問(wèn)題，這些干擾有來(lái)自外界的，如樹葉，風(fēng)沙，陽(yáng)光的干擾，也有來(lái)自紅外線傳感器間的紅外線交叉導(dǎo)致的干擾。陽(yáng)光的干擾是外界干擾中最棘手的，陽(yáng)光的反射和漫反射波段與紅外線的波段相近，使紅外線傳感器的接收器產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致傳感器失靈，目前主要的解決方法是避免紅外線傳感器在陽(yáng)光直射下使用以及對(duì)紅外線傳感:器元件進(jìn)行處理，如增加濾光透鏡，使用遮光罩等，這些方法雖然已經(jīng)有效地減少陽(yáng)光對(duì)紅外線傳感器的影響，但仍需要人們研究出更高效的解決方法。在日常生活中紅外線傳感器通常都是多個(gè)紅外線傳感器配合使用，于是這些傳感器之間的紅外線因?yàn)榘l(fā)送范圍的重疊容易發(fā)生交叉，導(dǎo)致紅外線折射或者缺失，使紅外線傳遞的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤甚至丟失，從而影響了傳感器的功能，這就是來(lái)自傳感器間的紅外線交叉導(dǎo)致的干擾。針對(duì)這種干擾，一般采取調(diào)整傳感器的發(fā)送器和接收器位置的方式來(lái)解決，將傳感器中的接收器對(duì)應(yīng)其他傳感器的發(fā)送器，發(fā)送器對(duì)應(yīng)其他傳感器的接收器，就是使傳:感器的紅外線錯(cuò)位發(fā)送，這樣紅外線就不會(huì)產(chǎn)生交叉。如果應(yīng)用到安全監(jiān)控系統(tǒng)中要特別注:意發(fā)送器和接收器的擺放位置，放錯(cuò)一個(gè)就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的錯(cuò)誤，因此這種方法具有安裝和維護(hù)不夠簡(jiǎn)易的缺點(diǎn)。綜上所述，本文通過(guò)對(duì)三種傳感器原理進(jìn)行解析闡述對(duì)比，為其他學(xué)者與設(shè)計(jì)者在解決突破紅外線傳感器的干擾問(wèn)題，研究出更簡(jiǎn)易，效率更高的干擾避免方案提供參考依據(jù)。二、紅外線傳感器概述紅外輻射是指輻射波長(zhǎng)為1.0~100μm的紅外光，其波長(zhǎng)范圍在電磁波中的位置如圖1.3所示，因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)接近紫外線，所以容易受到紫外線的干擾，因此在陽(yáng)光照射下的紅外輻射設(shè)備存在受紫外線干擾的問(wèn)題。紅外輻射是一種波長(zhǎng)范圍介于可見光和無(wú)線電波之間的肉眼不可見的電磁波，并且經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的紅外熱像儀可以捕獲目標(biāo)物體的熱成像圖像，為這些物體提供精確的非接觸式溫度測(cè)量，物體感知等功能，因此可用于各種監(jiān)控和控制應(yīng)用中，如測(cè)溫槍，測(cè)距儀，紅外線探測(cè)器等。紅外輻射最早發(fā)現(xiàn)于1800年，直到上世紀(jì)末，紅外輻射的探測(cè)技術(shù)才逐漸發(fā)展成為一個(gè)獨(dú):立的綜合性工程技術(shù)。近十幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展、圖像處理技術(shù)的提高，推動(dòng)了紅外技:術(shù)的全面發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使其逐步滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。國(guó)外從十九世紀(jì)開始就進(jìn)行了紅外技術(shù)的研究，而我國(guó)紅外技術(shù)的發(fā)展起步較晚，開始于上世紀(jì)50年代，70年代才在軍用、民用方面進(jìn)行推廣，80年代后期逐步走向成熟，生產(chǎn)出了不同種類的高性能紅外熱像儀，隨后跟上歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步使紅外技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，這些應(yīng)用一直沿用至今。圖1電磁波普任何物體當(dāng)其溫度高于絕對(duì)零度(-273.15℃)時(shí)都將產(chǎn)生能量并向外輻射，它們不斷地以電磁輻射的形式與周圍環(huán)境進(jìn)行熱能交換，所以人們可以利用紅外線來(lái)識(shí)別這些高于絕對(duì)零度的物體，包括人類，動(dòng)物以及目前人們認(rèn)知的許多無(wú)生命物體。紅外線是不可見光，具有較強(qiáng)的隱蔽性和保密性，因此紅外技術(shù)主要應(yīng)用在探測(cè)、控制、測(cè)量等系統(tǒng)中，以及防盜、警戒等安保裝置中。例如軍事或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的紅外熱像儀測(cè)溫系統(tǒng)，民用領(lǐng)域內(nèi)的人體識(shí)別、人體運(yùn)動(dòng)特征探測(cè)和速度測(cè)量，安防系統(tǒng)中的紅外報(bào)警器等。如今，紅外線已經(jīng)普遍地應(yīng)用在安防系統(tǒng)中，以前紅外線安防系統(tǒng)大多用于軍事，而現(xiàn)在科技發(fā)展帶動(dòng)了安防系統(tǒng)的發(fā)展，安防系統(tǒng)已十分普遍，最具代表性的紅外攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)已隨處可見，以紅外線為媒介的紅外線聲光傳感器正是這些安防系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。能將紅外輻射量變化轉(zhuǎn)換成電量變化的裝置稱為紅外線傳感器，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是指紅外線傳感器通過(guò)紅外線波形的改變來(lái)識(shí)別物體，波形的改變主要由物體產(chǎn)生的輻射造成。紅外線傳感:器主要分為兩種，被動(dòng)式紅外線傳感器和主動(dòng)式紅外線傳感器。三、紅外傳感器分類綜述（一）被動(dòng)式紅外線傳感器被動(dòng)式紅外線傳感器是一種用來(lái)測(cè)量其視野范圍內(nèi)物體發(fā)出紅外光的電子傳感器，它只有一個(gè)電子元件用來(lái)接收紅外線，其本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。當(dāng)有人體在探測(cè)區(qū)域內(nèi)走動(dòng)時(shí)，就會(huì)造成紅外熱輻射能；量的變化凹，被動(dòng)式紅外線:傳感器通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的配合作用，來(lái)探測(cè)某-一個(gè)立體防范空間內(nèi)熱輻射的變化。被動(dòng)紅外線傳感器接收到這種變化可以結(jié)合CPU做出相應(yīng)的處理，比如接了警報(bào)器就會(huì)響警報(bào)，接了滅火水噴頭就會(huì)噴水，通常被動(dòng)紅外線傳感器被用于房間等狹窄的地方來(lái)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)是否有物體存在10]。被動(dòng)傳感器的工作結(jié)構(gòu)如圖1.4所示，當(dāng)物體出現(xiàn)在被動(dòng)紅外線傳；感器的視野范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生了輻射的改變，被動(dòng)紅外線的接收器將對(duì)輻射的改變進(jìn)行識(shí)別和處理，然后啟動(dòng)相應(yīng)的操作來(lái)提示有物體存在于當(dāng)前的視野內(nèi)。圖2被動(dòng)式紅外傳感器工作原理由于被動(dòng)式紅外線傳感器受光線影響較大，所以被動(dòng)紅外線傳感器大多應(yīng)用于室內(nèi)或者比較暗的地方，比如紅外感應(yīng)開關(guān)，室內(nèi)人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)門的響應(yīng)開關(guān)。雖然被動(dòng)式紅；外線傳感器具有隱蔽性好，本身不發(fā)射輻射等優(yōu)點(diǎn)，但是它具有以下幾個(gè)缺點(diǎn)；(1)信號(hào)幅度小，容易受各種熱源、光源干擾；(2)被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；(3)易受射頻輻射的干擾；(4)環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度明顯下降；(5)被動(dòng)紅外探測(cè)器的主要檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)闄M向運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)徑向方向運(yùn)動(dòng)的物體檢測(cè)能力比較差。（二）主動(dòng)式紅外線傳感器主動(dòng)式紅外線傳感器由兩個(gè)電子元件組成，并且有輻射也就是紅外光束的發(fā)出。主動(dòng)式紅外線傳感器由紅外線發(fā)送器和紅外線接收器組成，紅外線發(fā)送器負(fù)責(zé)發(fā)送紅外光束，紅外接收器負(fù)責(zé)接收紅外光束。當(dāng)紅外線發(fā)送器發(fā)送的紅外光束發(fā)生變化時(shí)，紅外接收:器根據(jù)接收的變化將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，接著對(duì)電壓信號(hào)的波形進(jìn)行分析，之后將分析結(jié)果傳遞給用來(lái)進(jìn)行相關(guān)處理的進(jìn)程，紅外探測(cè)器就是應(yīng)用了主動(dòng)紅外線傳感器將紅外輻射量轉(zhuǎn)化為電量的原理進(jìn)行工作的。主動(dòng)式紅外線傳感器又分為兩種，反射型紅外線傳感器和對(duì)射型紅外線傳感器。反射型紅外線；傳感器的紅外發(fā)送器和紅外接收器是被放置在同--邊的，它的工作原理如圖3所示，反射型紅外線傳感器正常工作時(shí)紅外發(fā)送器發(fā)送光束，紅外接收器處于沒(méi)有紅外光束輸入的狀態(tài)，當(dāng)有物體出現(xiàn)在傳感器的視野范圍內(nèi)，導(dǎo)致紅外光束的折射使紅外接收器能夠接收到紅外光束，紅外線傳感器立刻將信號(hào)傳遞給處理器。因此反射型紅外線傳感器主要是依靠紅外光的折射進(jìn)行工作，典型的案例是感應(yīng)式自動(dòng)水龍頭。但是紅外光在介質(zhì)中傳播會(huì)產(chǎn)生衰減，尤其金屬會(huì)很大程度上衰減紅外輻射，而且液體會(huì)很大程度上吸收紅外輻射，從而加大了折射因?yàn)樗p而產(chǎn)生誤差的概率，因此它不能用于大范圍的監(jiān)控，所以本文將使用另一種主動(dòng)紅外線傳感器:對(duì)射型紅外線傳感器。圖3反射型紅外傳感器工作原理對(duì)射型紅外線傳感器與反射型紅外線傳感器采用了同樣的電子部件，紅外發(fā)送器和紅外接收器，不同的是反射型紅外線傳感器只有紅外接收器接收到紅外光束才會(huì)對(duì)這種遮擋模式進(jìn)行處理，而對(duì)射型紅外線傳感器在紅外接收器接收不到紅外光束時(shí)，會(huì)判斷其為遮擋模式從而；進(jìn)行處理。對(duì)射型紅外線傳感器的正常工作模式是，紅外發(fā)送器發(fā)送紅外光束，紅外接收:器接收紅外光束，一旦接收不到或者接收錯(cuò)誤信號(hào)就會(huì)進(jìn)行警報(bào)等處理，工作原理如圖1.6所示。圖4對(duì)射型紅外傳感器工作原理對(duì)射型紅外線傳感器在入侵探測(cè)器中占有較高的比重，主要應(yīng)用在室外周界防范中，它具有以下一些特點(diǎn).(1)由于紅外線屬于不可見光，所以對(duì)射型紅外線傳感器具有良好的隱蔽性，不易被人察覺(jué)；(2)它屬于直線型傳感器，控制范圍是一一個(gè)線形分布的狹小空間；(3)它的監(jiān)控范圍較長(zhǎng)，可達(dá)到被動(dòng)紅外線傳感器的十倍之多；(4)它受陽(yáng)光等光線的干擾小于被動(dòng)式紅外線傳感器，所以應(yīng)用于室外的紅外探測(cè)器大多:數(shù)為對(duì)射型紅外線傳感器；(5)風(fēng)沙樹葉等也可以被識(shí)別，但應(yīng)用于人類入侵紅外探測(cè)器時(shí)需要避免這些物體造成的誤判；(6)它具有小輕便的優(yōu)點(diǎn)，即體積小，重量輕，價(jià)格低廉；(7)它不能應(yīng)用于霧天和雨天，因?yàn)殪F和雨水對(duì)紅外線會(huì)造成極大的影響。對(duì)射型紅外線傳感器由紅外發(fā)送器和紅外接收器組成，主要應(yīng)用于主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器，它能夠檢測(cè)--定范圍內(nèi)是否有物體通過(guò)，物體遮擋紅外線會(huì)導(dǎo)致紅外接收器收到的波形有異或者無(wú)信-號(hào)輸入，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這表示此范圍正處于入侵狀態(tài)。-般為了防止風(fēng)沙、樹葉、小動(dòng)物等物體的誤遮擋，主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器會(huì)采用多個(gè)對(duì)射型紅外線傳感器，換句話說(shuō)就是使用多光束來(lái)避免這些物體不小心觸發(fā)了探測(cè)器的警報(bào)系統(tǒng)。同時(shí)為了使零散的紅外線集中發(fā)射可以增加聚焦系統(tǒng)12526)，比如常見的菲涅爾透鏡，用來(lái)集中紅外線發(fā):射光束的透鏡。由于本文主要研究紅外線傳感器間紅外線交叉干擾的避免，為了研究方便與節(jié)省，沒(méi)有采用多光束監(jiān)控系統(tǒng)，僅僅建立了一個(gè)只有單組紅外發(fā)送器和紅外接收器的簡(jiǎn)單模型。（三）紅外傳感器電路相同的電路模式用于紅外傳感器識(shí)別和障礙物檢測(cè)，如圖5所示。實(shí)驗(yàn)表明，該電路僅包含少量組件，可以在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)正確識(shí)別。圖5紅外傳感器檢測(cè)電路圖5中的U7代表一對(duì)紅外管，當(dāng)發(fā)射管發(fā)出的紅外光向接收端反射時(shí)，引腳DOWN1有一個(gè)電壓值。此時(shí)，MCU可以根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換執(zhí)行電壓值。判斷并采取相應(yīng)行動(dòng)。三、紅外線傳感器的應(yīng)用由于高于絕對(duì)零度(-273.15℃)的物體都會(huì)向外輻射能量，而人們身邊常見物體的溫度幾乎都高于絕對(duì)零度，為了更加科學(xué)方便地檢測(cè)周圍環(huán)境，紅外線傳感器的研究一直是人們研究的熱點(diǎn)。最早紅外線主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和科學(xué)研究，軍事應(yīng)用中主要是利用紅外線:傳感器制成的有源主動(dòng)或無(wú)源被動(dòng)式紅外探測(cè)器在-定的范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，因?yàn)榧t外線傳感器具有體積小、隱蔽性好、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)而在軍事.上被用來(lái)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)敵人的行蹤。紅外線傳感器常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量，氣體成分分析和無(wú)損探傷，隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，紅外線傳感器逐漸被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，如今不僅僅是軍事和科學(xué)研究，還有日常生活，醫(yī)學(xué)，安防，測(cè)量等領(lǐng)域。.在生活中，常見的利用紅外線傳感器的例子是紅外遙控器，通過(guò)紅外線傳感器的編碼解碼以及調(diào)制解調(diào)的原理來(lái)操控被遙控物體，例如電視，空調(diào)，電子門等。紅外線傳感器編碼屬于一種二進(jìn)制的編碼:將"1”和“0”組成的二二進(jìn)制數(shù)傳送給接收器，這些“1”和"*0”代表高低電平，在遙控系統(tǒng)中主要有三種方法來(lái)表示這樣的“二進(jìn)制位”。這三種編碼調(diào)制方式分別是FSK式，Manchester式以及PWM碼式。FSK式，中文稱它為移頻鍵控方式，主要過(guò)程是1位二進(jìn)制用兩個(gè)頻率來(lái)傳輸:Manchester方式即雙相調(diào)制編碼方式，它規(guī)定脈沖的.上升沿為“1"，下降沿為“0”，然后在載波上進(jìn)行雙相調(diào)制操作，一般載波的頻率是38KHZ；PWM碼方式，被稱作脈寬調(diào)制編碼方式，是最常用的方式，與前兩種方式不同的是，它編碼的“二進(jìn)(制位”是"1”還是"0”是由脈沖上升沿之間的距離來(lái)決定的，兩個(gè)脈沖上升沿之間的距離短就把它看作"0”，長(zhǎng)的距離則為133當(dāng)接收器接收到載波上的信號(hào)之后會(huì)對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行解碼，分析出不同位置的"0”和"1”解析出不同的數(shù)據(jù)，再由不同的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的程序進(jìn)行相應(yīng)的操作。因此紅外遙控器就可以控制電視的調(diào)臺(tái)，空調(diào)溫度的升降，汽車的開關(guān)門等操作。除了隨處可見的紅外遙控，生活中還有很多其他領(lǐng)域應(yīng)用了紅外線傳感器，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越注重生活體驗(yàn)。例如自動(dòng)感應(yīng)門的出現(xiàn)，在進(jìn)商場(chǎng)、便利店等場(chǎng)所時(shí)，這些場(chǎng)所的門在:感應(yīng)到有客人在門的一定范圍內(nèi)出現(xiàn)時(shí)就會(huì)自動(dòng)打開門并等待客人通過(guò)，在紅:外線傳感器感應(yīng)不到物體的存在以后門就會(huì)操作自動(dòng)關(guān)閉程序。目前市場(chǎng)上大多數(shù)自動(dòng)感應(yīng)門應(yīng)用的是被動(dòng)式紅外線傳感器，主要的原理是當(dāng)紅外線傳感器接收到范圍內(nèi)物體散發(fā)的紅外線時(shí)，判斷此為有物體靠近，紅外線傳感器觸發(fā)開門程序使自動(dòng)門開啟，當(dāng)紅外線傳感器感應(yīng)不到物體散發(fā)的紅外線時(shí)就代表物體已經(jīng)離開了自動(dòng)門自動(dòng)開啟的范圍，紅外線傳感器觸發(fā)關(guān)閉門程序讓它保持關(guān)閉狀態(tài)等待下一次物體的出現(xiàn)。因?yàn)槿魏?溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)散紅外線，所以紅外線傳感器成為了安全監(jiān)控中的主要設(shè)備，比如現(xiàn)在隨處可見的紅外攝像頭為人們家庭防盜提供了保障，另外工廠、醫(yī)院、軍事等領(lǐng)域中為了防止偷竊，火災(zāi)，敵人入侵等意外情況的發(fā)生也會(huì)安裝紅外線傳感器進(jìn)行監(jiān)控。被動(dòng)式紅外線傳感器因?yàn)槠洳恢鲃?dòng)發(fā)射紅外輻射，具有較好的隱蔽性以及低耗性而被人們喜愛(ài)，但是其受光線影響較大，所以室外不會(huì)使用被動(dòng)式紅外線傳感器，而很多領(lǐng)域需要室外的監(jiān)控，于是主動(dòng)式紅外線傳感器被更多地應(yīng)用在室外的監(jiān)控系統(tǒng)中。主動(dòng)式紅外線傳感器不同于被動(dòng)式紅外線傳感器，它會(huì)主動(dòng)發(fā)射紅外輻射以探測(cè)是否有物體阻擋了它發(fā)射的紅外輻射。無(wú)論是日常生活中還是軍事醫(yī)療，上，紅外線傳感器都發(fā)揮著其特征帶來(lái)的重要作用，為人類的安心生活和各領(lǐng)域的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。四、紅外線傳感器的研究動(dòng)態(tài)紅外線發(fā)現(xiàn)于十九世紀(jì)初，之后經(jīng)過(guò)前人的不斷研究和開發(fā)，紅外線已應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。目前最具代表性的應(yīng)用是紅外線探測(cè)器，它推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展和人們的生活質(zhì)量。在1800年，天文學(xué)家WilliamHerschel使用水銀溫度計(jì)在光譜中發(fā)現(xiàn)了--種比紅外更低的不可見的輻射，這個(gè)輻射被命名為紅外線，人們把它用作紅外探測(cè)器，一直沿用到1830年。1821年，ThomasJohannSebek發(fā)現(xiàn)了熱電效應(yīng)，從而證明了第一個(gè)熱電偶，為紅外線技術(shù)在紅外探測(cè)上做出了極大的貢獻(xiàn)，之后在1829年，Nobili制作了熱電堆，這使得紅外測(cè)溫(比當(dāng)時(shí)的水銀溫度計(jì)要精準(zhǔn)靈敏幾十倍。MacedonioMelloni在1833年幫助Nobili改良了Nobili自己之前設(shè)計(jì)的熱電堆，使紅外探測(cè)的發(fā)展更進(jìn)了一步。直到1927年，超過(guò)1500篇文章和100項(xiàng)專利在光敏硒的研究中被加入了自然發(fā)生的紅外光伏效應(yīng)。然而從1904年起的后幾十年都沒(méi)有將紅外光伏效應(yīng)應(yīng)用到輻射探測(cè)中去。1917年，T.W.CASE研制了首個(gè)高響應(yīng)度的紅外光電導(dǎo)體，因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了一種由鉈和硫組成的物質(zhì)具有光電導(dǎo)率，后來(lái)他又發(fā)現(xiàn)氧的加入大幅度地增強(qiáng)了反應(yīng)。然而在光或極化電壓的影響下，他所研制的紅外光導(dǎo)體具有電阻不穩(wěn)定性和響應(yīng)喪失的弱點(diǎn)，響應(yīng)喪失是由于導(dǎo)體過(guò)度暴露于光、高噪，聲而導(dǎo)致的反應(yīng)遲緩和缺乏再現(xiàn)性造成的。第二次世界大戰(zhàn)加速了紅外線探測(cè)器的發(fā)展，最初的紅外線是用于溫度的探測(cè)，直到二戰(zhàn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)紅外線探測(cè)器在軍事中的巨大價(jià)值，早期研制的紅外線探測(cè)器具有不穩(wěn)定性，波形單一等缺點(diǎn)，在二戰(zhàn)后:半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了紅外線探測(cè)器的發(fā)展，出現(xiàn)了多種物質(zhì)材料的探測(cè)器并且此時(shí)的紅外線探測(cè)器能夠成功進(jìn)行距離的測(cè)量。十九世紀(jì)六十年代末至七十年代初，紅外探測(cè)器的研究人員主要致力于致冷型紅外焦平面陣列的紅外光電導(dǎo)探測(cè)器，這種焦平面陣列的特點(diǎn)是需要低溫致冷，是當(dāng)時(shí)紅外線探測(cè)器發(fā)展的主流，人們稱之為第二代紅外線探測(cè)技術(shù)，第一代為單元探測(cè)器。紅外光電導(dǎo)探測(cè)器使紅外線傳感器間通信更順暢，紅外線傳感器更輕便，更低耗。1959年，J.R.Lawson發(fā)明了一種碲鎘汞紅外探測(cè)器，成為紅外線探測(cè)器史上的一個(gè)重要發(fā)展點(diǎn)，碲鍋求紅外探測(cè)器因?yàn)槠渚哂辛己玫墓怆娞匦?，一?wèn)世就成為紅外線探測(cè)技術(shù)的首選，自此開啟第三代紅外線探測(cè)技術(shù)的大門，使紅外線技更加迅速蓬勃地發(fā)展至今。自二十世紀(jì)九十年代至今，紅外線傳感器技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入民用市場(chǎng)，不僅僅局限于工廠，軍事，醫(yī)療等領(lǐng)域，現(xiàn)在人們的家中都可以使用紅外線傳感器。這要得益于紅外線技術(shù)的研究人員突破了非致冷紅外成像技術(shù)，此技術(shù)代表了微測(cè)輻射熱計(jì)和熱釋電探測(cè)器的發(fā)展，使紅外線傳感器小巧便攜，高密度化，因此如今的紅外線傳感器(探測(cè)器)對(duì)于人們來(lái)說(shuō)，更加地實(shí)用化。目前紅外線傳感器之間的信號(hào)千擾的避免主要:是使用物理避免方案，即改變?cè)O(shè)備擺放位置，使紅外線接收器對(duì)應(yīng)紅外線發(fā)送器，讓每條紅外線都不會(huì)有重疊的情況出現(xiàn)，因?yàn)檫@些方法比較簡(jiǎn)單直白，應(yīng)用較為廣泛。對(duì)于改變紅外線傳輸數(shù)據(jù)的方案，雖然也有在研究的，比如接收器只能接收特定的數(shù)據(jù)而忽略其他數(shù)據(jù)的方案，但由于現(xiàn)仔物理避免方案基本能夠滿足現(xiàn)在大部分的需求。所以人們對(duì)于改變紅外線傳輸數(shù)據(jù)的方案研究相對(duì)米說(shuō)比較少，但其對(duì)于紅外線傳感器應(yīng)用在安全監(jiān)控系統(tǒng)方面具有節(jié)約成本和時(shí)間的意義。在未來(lái)的發(fā)展中，紅外線傳感器將會(huì)更加先進(jìn)以滿足人們的需求，主要體現(xiàn)在智能化，如今智能是最熱的話題，許多機(jī)器家電都開始實(shí)施智能化，紅外線傳感器的智能化也己經(jīng)在完善過(guò)程中；微型化，現(xiàn)代人們?cè)絹?lái)越追求事物的精細(xì)體積小，于是傳感器、芯片等電子設(shè)備日益微小化，給人們