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传感器科普11-红外传感器-探测热辐射的电子热眼.docx
资料介绍
红外传感器——探测热辐射的"电子热眼"
一、什么是红外传感器？
红外传感器是一种能够检测物体发射的红外辐射并将其转换为电信号的装置。所有温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会持续向外辐射红外能量，且辐射强度与物体温度直接相关。红外传感器正是利用这一物理现象，实现非接触式的温度测量、人体检测、热成像等功能，在安防、医疗、工业和消费电子等领域有着广泛应用。
二、红外辐射的基本原理
红外线是电磁波谱中介于可见光和微波之间的波段，波长范围为0.75μm~1000μm。根据波长的不同，红外线可分为近红外（0.75~3μm）、中红外（3~6μm）、远红外（6~15μm）和极远红外（15~1000μm）。
黑体辐射定律：根据斯特藩-玻尔兹曼定律，物体辐射的总能量与温度的四次方成正比，即 
，其中为斯特藩-玻尔兹曼常数，为发射率，为绝对温度。这意味着温度越高，物体辐射的红外能量越强。
维恩位移定律：物体辐射峰值波长与温度成反比，，其中为维恩常数。人体温度（约37℃）的辐射峰值波长在9.4μm左右，属于远红外波段。
三、红外传感器的主要类型
热释电红外传感器
热释电红外传感器（PIR传感器）是最常见的人体检测传感器。其核心是热释电晶体材料（如钽酸锂、钛酸铅等），这种材料在温度变化时会产生电荷，即热释电效应。当人体进入传感器的检测区域时，人体辐射的红外线被传感器接收，引起晶体温度变化，产生电荷信号，经放大后输出触发信号。
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