红外传感器 - 技术栈

一、什么是红外传感器

红外传感器是一种能够接收和感应红外线信号的电子器件，主要通过变化光强来检测目标物体的存在。由于黑色具有较强的吸光能力，所以红外传感器接收管接收到的红外光比较低。

上图是红外传感器电路原理草图，光敏二极管接收到的光作为右边NPN三极管的基极，由于NPN型半导体的基极有电流流过起到放大作用作为模拟信号经过LM393比较器进行比较最终转换为数字信号。

LM393是双电压比较器集成电路，由两个独立的、精确的电压比较器组成。它具有宽工作电源电压范围，既可以在单电源下工作，也可以在双电源下工作，而且其电流大小不受电源电压幅度大小的影响。

贴片式LM393

直插式LM393

	LM393技术参数
工作电压	单电源：2～36V，双电源：±1～±18V
工作温度	0℃～+70℃（普通型）/40℃～+85℃（工业型）
输入电压	与电源电压相同、低于电源电压
输出电压	高电平：接近电源电压(VCC)，低电平：接近地电平（GND)
封装类型	双列直插8脚（DIP8）/双列8脚（SOP8）
工作电流	在静态条件下，工作电流为0.8mA
输出电流	在输出低电平时，输出电流为6mA；在输出高电平时，输出电流为-6mA
输入失调电压	±2mV（典型值）

上图是LM393的内部结构图，由两个比较器组成。 同相端电压大于反向端电压时，置1；同相端电压小于反向端电压时，置0。

首先，先来科普一下什么是同相和反相

当输入电流 u+ ＞u-时，u0为高电平置1，即为同相；当输入电流 u+ <u-时，u0为高电平置0，即为反相。

工业控制：用于测量工业制造过程中的钢水、铁水等高温溶液的温度，也用于非接触测量机器设备高速转动部件的温度，确保设备安全运行。
医疗领域：可以用来生成热图像，显示物体表面的温度分布，并可对热量异常情况进行跟踪和识别，用于医学诊断、建筑热学、电气检测等领域。另外，红外传感器还可用于电子温度计，例如测量体温。
安防监控：红外传感器能够在夜间或弱光条件下，检测人体、动物或车辆发出的红外热量，进行跟踪和计数，广泛用于安检门禁、军事和警用巡逻、家庭和企业安全系统。商场的自动门就是一个很好的例子。
智能家居：通过感应室内人体的热辐射，红外传感器可以触发家居设备的自动化操作，例如自动调节家居设备的温度和照明；还可以用于检测室内的烟雾和火焰，实现消防报警。
气象监测：通过监测和探测地球表面和大气的热辐射，分析地表温度、海洋温度和云层分布等信息，用于气候研究和环境监测。