紅外線遙感原理是什麼,紅外線夜視儀的原理是什麼???

時間 2021-09-07 19:06:36

1樓:

應用紅外遙感器(如紅外攝影機、紅外掃描器)探測遠距離外的植被等地物所反射或輻射紅外特性差異的資訊,以確定地面物體性質、狀態和變化規律的遙感技術。

任何物體都具有光譜特性,具體地說,它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的效能。在同一光譜區各種物體反映的情況不同,同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體,在不同的時間和地點,由於太陽光照射角度不同,它們反射和吸收的光譜也各不相同。

2樓:

利用紅外線的物理性質來進行測量的感測器。紅外線又稱紅外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質。任何物質,只要它本身具有一定的溫度(高於絕對零度),都能輻射紅外線。

紅外線感測器測量時不與被測物體直接接觸,因而不存在摩擦,並且有靈敏度高,響應快等優點。

紅外線感測器包括光學系統、檢測元件和轉換電路。光學系統按結構不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。

熱敏元件應用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時溫度升高,電阻發生變化,通過轉換電路變成電訊號輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件,通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及矽摻雜等材料製成。

紅外線感測器常用於無接觸溫度測量,氣體成分分析和無損探傷,在醫學、軍事、空間技術和環境工程等領域得到廣泛應用。例如採用紅外線感測器遠距離測量人體表面溫度的熱像圖,可以發現溫度異常的部位,及時對疾病進行診斷**(見熱像儀);利用人造衛星上的紅外線感測器對地球雲層進行監視,可實現大範圍的天氣預報;採用紅外線感測器可檢測飛機上正在執行的發動機 的過熱情況等。

人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。其中紅光的波長範圍為0.62~0.

76μm;紫光的波長範圍為0.38~0.46μm。

比紫光光波長更短的光叫紫外線,比紅光波長更長的光叫紅外線最廣義地來說,感測器是一種能把物理量或化學量轉變成便於利用的電訊號的器件,紅外感測器就是其中的一種。隨著現代科學技術的發展,紅外線感測器的應用已經非常廣泛,下面結合幾個例項,簡單介紹一下紅外線感測器的應用。人體熱釋電紅外感測器和應用介紹被動式熱釋電紅外探頭的工作原理及特性:

一般人體都有恆定的體溫,一般在37度,所以會發出特定波長10um左右的紅外線,被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的10um左右的紅外線而進行工作的。人體發射的10um左右的紅外線通過菲尼爾濾光片增強後聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常採用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,電後續電路經檢驗處理後即可產生報警訊號。

1)這種探頭是以探測人體輻射為目標的。所以熱釋電元件對波長為10um左右的紅外輻射必須非常敏感。

2)為了僅僅對人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲尼爾濾光片,使環境的干擾受到明顯的控制作用。

3)被動紅外探頭,其感測器包含兩個互相串聯或並聯的熱釋電元。而且製成的兩個電極化方向正好相反,環境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產生釋電效應相互抵消,於是探測器無訊號輸出。

4)一旦人侵入探測區域內,人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,並被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,經訊號處理而報警。

5)菲尼爾濾光片根據效能要求不同,具有不同的焦距(感應距離),從而產生不同的監控視場,視場越多,控制越嚴密。在電子防盜、人體探測器領域中,被動式熱釋電紅外探測器的應用非常廣泛,因其**低廉、技術效能穩定而受到廣大使用者和專業人士的歡迎。 紅外線遙控滑鼠器中的感測器在機械式滑鼠器底部有一個露出一部分的塑膠小球,當滑鼠器在操作桌面上移動時,小球隨之轉動,在滑鼠器內部裝有三個滾軸與小球接觸,其中有兩個分別是x軸方向和y軸方向滾軸,用來分別測量x軸方向和y軸方向的移動量,另一個是空軸,僅起支撐作用。

拖動滑鼠器時,由於小球帶動三個滾軸轉動,x軸方向和y軸方向滾軸又各帶動一個轉軸(稱為譯碼輪)轉動。

廣義地講,遙感是不直接接觸地收集關於某一定物件的某種或某些特定的資訊,從而瞭解這個物件的性質。很早以前,人們就希望從空中來觀察地球,當時人們使用的是普通的照相機,後來發展成為專門的航空照相機。航空攝影的技術在世界大戰期間獲得了長足的發展,基於這種**的識別技術也得到了提高。

隨著飛行器技術的提高,尤其是火箭和衛星的出現,遙感技術獲得了一個全新的平臺。現在,遙感技術也日新月異,成為在國民經濟建設中不可取少的一種重要技術,尤其在軍事方面的應用也很廣泛。遙感中收集到的資訊,就是物體發射或者被它反射的電磁波。

這些電磁波包括近紫外、紅外線、可見光、微波等。收集電磁波資訊的裝置叫做感測器。裝載感測器的地方,稱為平臺。

遙感就是用裝在平臺上的感測器來收集(測定)由物件輻射或(和)反射來的電磁波,再通過對這些資料進行分析和處理,獲得物件資訊的技術。遙感技術的迅速發展,一個重要的因素是它應用於我們所生活的環境。人們越來越需要深刻地瞭解我們的地球,瞭解它的資源,瞭解他的變化,以便合理安排生產和生活活動。

遙感主要原理注:感測器裝載在平臺上 遙感中可以使用可見光和近紅外區的電磁波進行遙感,這是利用了物件的反射特性,這種方式是航空攝影發展而來的結果,也是最為廣泛應用的一種,在月球上觀察地球就是這樣的。另外有兩類技術也在遙感中大顯身手。

其一是使用熱紅外和熱成像技術,主要是利用了物體的輻射特性。熱成像是與遠距離測量地球表面特徵的溫度有關的遙感分支。它所研究的問題小到可以探測一間屋子的熱能量洩漏,大到可以研究地球表面的洋流。

因為溫度實質是地球環境中一切物理、化學和生物過程的重要控制因素之一。因此,溫度資料在經營管理地球資源的活動中必然佔有極其重要的地位。

其二是利用微波遙感器進行遙感。微波遙感分為被動式和主動式。主動式的微波遙感器主要是側視雷達。

它是在50年代為軍事偵察目的而發展的。它目前的重要應用主要在於快速取得大片有云地區的地面資源情報資料。被動式微波遙感器感受的是它們視場內的自然可利用的微波能量,其工作方式和熱輻射計或熱掃描器非常相似,但是能夠接受到的訊號也比熱紅外區微弱得多,同時訊號所伴隨的噪聲也大得多。

因此這種訊號的判釋問題也要比其他各種遙感器困難得多。但和側視雷達一樣也有全天候的特性。依靠選擇適合的工作波長,可以用它或者穿透大氣,或者觀察大氣。

通常來說,微波遙感用在大氣的各項資料的測量上,在海洋學、油汙探測、融雪測定等方面都有應用。遙感在軍事科學上的應用是顯然的,因為可以遠距離地觀察目標,而且可以獲得相對巨集觀的分析資料。在軍事上,遙感的用途大致有:

首先是對目標國家和地區的資源狀況的監視。通過有效地監視資源及其變化,可以幫助確定戰略的目標。其次,監視對方軍事部署和大規模的軍事移動。

許多軍事部署的位置資訊可以通過高精度的衛星遙感獲得,大規模的軍事移動也容易在遙感器上留下痕跡,這些都對於對應國家採取相應的措施提供了快速而有效的資訊。

其次,在具體的作戰當中,遙感可以幫助分析區域性的地形、資源狀況,從而幫助己方進行戰術行動的方案判斷。各種軍用衛星的發射,也為全方位地監視目標提供了基礎。現代戰爭作為數字化的戰爭,資訊在戰爭中是至關重要的,遙感作為一項能夠大範圍、高精度、快速獲得資訊的技術,必然能夠在未來的戰爭中獲得更多的應用。

可見,感測器在科學技術領域、工農業生產以及日常生活中發揮著越來越重要的作用。人類社會對感測器提出的越來越高的要求是感測器技術發展的強大動力。而現代科學技術突飛猛進則提供了堅強的後盾。

二十一世紀,人們一方面通過提高與改善感測器的技術效能;一方面通過尋找新原理、新材料、新工藝及新功能來改善感測器效能,製造出更多的感測器.而紅外線感測器作為其中的一部分也必將得到更大的發展.

3樓:匿名使用者

微控制器電路 分傳送和接收兩部分

4樓:匿名使用者

紅外遙感( infrared remote sensing )探測波段一般在0.76—1000微米之間。是應用紅外遙感器(如紅外攝影機、紅外掃描器)探測遠距離外的植被等地物所反射或輻射紅外特性差異的資訊,以確定地面物體性質、狀態和變化規律的遙感技術。

中文名:紅外遙感

外文名: infrared remote sensing探測波段:0.76—1000微米之間

定 義:工作波段限於紅外波段的遙感

紅外線夜視儀的原理是什麼???

5樓:你好i福鼎

紅外夜視儀工作原理:

1、用一種特製的透鏡,能夠將視野內物體發出的紅外線會聚起來。

2、紅外線探測器元上的相控陣能夠掃描會聚的光線。探測器元能夠生成非常詳細的溫度樣式圖,稱為溫譜圖。大約只需1/30秒,探測器陣列就能獲取溫度資訊,並製成溫譜圖。

這些資訊是從探測器陣列視域場中數千個探測點上獲取的。

3、探測器元生成的溫譜圖被轉化為電脈衝。

4、這些脈衝被傳送到訊號處理單元——一塊整合了精密晶片的電路板,它可以將探測器元發出的資訊轉換為顯示器能夠識別的資料。

5、訊號處理單元將資訊傳送給顯示器,從而在顯示器上呈現出各種色彩,色彩強度由紅外線的發射強度決定。將從探測器元傳來的脈衝組合起來,就生成了影象。

擴充套件資料

夜間可見光很微弱,但人眼看不見的紅外線卻很豐富。紅外夜視儀可以幫助人們在夜間進行觀察、搜尋、瞄準和駕駛車輛。

儘管人們很早就發現了紅外線,但受到紅外元器件的限制,紅外遙感技術發展很緩慢。直到2023年德國研製出硫化鉛和幾種紅外透射材料後,才使紅外遙感儀器的誕生成為可能。

此後德國首先研製出主動式紅外夜視儀等幾種紅外探測儀器,在一次與英軍坦克縱隊的遭遇戰中,裝備了紅外觀瞄裝置的德軍豹式坦克在一舉擊毀兩輛英軍螢火蟲坦克,

值得一提的是,此戰役中德軍使用的是主動式紅外夜視裝置,因此作戰時還有一部貓頭鷹紅外探照燈車在遠方用紅外線為豹式坦克照明。

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