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[紅外發射管]紅外發射管是如何檢測輸入電壓的

日期:2022-09-29

IR 傳感器模塊或紅外線 (IR) 傳感器是電子產品中基本且最流行的傳感器。它用于無線技術,如遠程控制功能和檢測周圍物體/障礙物。紅外傳感器主要由紅外(IR)LED和光電二極管組成,這對通常稱為IR對。IR LED 是一種特殊用途的 LED,它可以發射波長從 700 nm 到 1 mm 的紅外線。這些類型的射線對我們的眼睛是不可見的。相比之下,光電二極管或 IR 接收器 LED 檢測紅外線。


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紅外發射管一、模塊硬件概述

IR 傳感器模塊主要由1. IR 發射器、2. 光電二極管接收器、3. LM393 比較器 IC、 4. 可變電阻器(Trim pot)、5. 電源 LED、6. 輸出 LED 組成。紅外LED或IR發射器:IR LED 是一種專門設計的發光二極管 (LED),它發出紅外線。紅外線波長范圍為 700 nm 至 1 mm。通常,IR LED 看起來像普通的 LED。它有兩個端子,較長的一個為正極,較小的一個為負極。當 IR LED 在電源下工作時,它開始發射紅外線。


紅外發射管二、PN結的半導體

通常紅外接收器是光電二極管。它是一種具有PN結的半導體。光電二極管能夠檢測紅外線。它以反向偏置運行。光電二極管在沒有紅外線的情況下具有非常高的電阻,當紅外線落在它上面時,它變得很低。此外,它有兩個端子,較長的端子是正極,較小的端子是負極。


紅外發射管三、可變電阻器(微調電位器)

IR 傳感器有一個板載可變電阻器(電位器)。這個可變電阻是 10k 預設值。用于設置操作范圍。旋轉預置旋鈕調節檢測距離,有效操作范圍2-10厘米。如果預置旋鈕順時針旋轉,檢測范圍將增加。如果逆時針旋轉,檢測范圍將減小。


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紅外發射管四、工作原理

當我們將紅外傳感器模塊連接到 5v 電源時。同時,紅外線 LED (IR-TX) 開始發射紅外線。然后通過旋轉電位器旋鈕設置 IC 同相輸入 (3) 的閾值電壓,以設置傳感器靈敏度。如果紅外線到達物體表面并且一些輻射反射回紅外線接收器(IR-RX)。光電二極管或紅外接收器 (IR-RX) 檢測紅外光。當反射的紅外光落在光電二極管上時,光電二極管的電阻從一個巨大的值下降,光電二極管兩端的電壓下降。因此,來自光電二極管的大量電壓被提供給 IC 的反相輸入 (2)。然后 LM393/LM358 IC 將此電壓與閾值電壓進行比較。在這種情況下,反相輸入電壓大于同相輸入電壓,因此 IC 輸出為低 (0)。因此,傳感器輸出為 Low (0)。


紅外發射管五、閾值電壓

當光電二極管或紅外接收器(IR-RX)沒有檢測到紅外光時,光電二極管的電阻會很高。因此,來自光電二極管的少量電壓被提供給 IC 的反相輸入 (2)。然后 LM393/LM358 IC 將此電壓與閾值電壓進行比較。在這種情況下,反相輸入電壓小于同相輸入電壓,因此 IC 輸出為高 (1)。因此,傳感器輸出為高 (1)。


紅外發射管六、輻射功率

紅外發光二極管的發射功率用輻照度μw/cm2或MW/m2表示。一般來說,紅外輻射功率與正向工作電流成正比,但當接近正向電流的最大額定值時,由于電流的熱量消耗,器件溫度升高,從而使光發射功率降低。紅外二極管的電流過小,會影響其輻射功率,而工作電流過大,則會影響其壽命,甚至燒毀紅外二極管。


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