Fresnel-Linse für Infrarot-Sensorsysteme
Infrarot-Sensorsysteme lassen sich je nach Funktion in fünf Kategorien einteilen. Es handelt sich um Messsysteme, die Infrarot als Medium nutzen. Je nach Detektionsmechanismus können sie in Photonendetektoren und Wärmedetektoren unterteilt werden. Infrarot-Sensortechnologie wird in der modernen Wissenschaft und Technik, der Landesverteidigung, der Industrie und Landwirtschaft usw. eingesetzt. Sie ist weit verbreitet.
Die Infrarottechnologie hat sich bis heute weiterentwickelt und ist allgemein bekannt. Sie findet breite Anwendung in der modernen Technologie, der nationalen Verteidigungstechnologie, der Industrie- und Agrartechnologie und anderen Bereichen. Infrarot-Sensorsysteme sind Messsysteme, die Infrarot als Medium verwenden und in fünf Funktionskategorien unterteilt werden können: (1) Radiometer zur Strahlungs- und Spektrummessung; (2) Such- und Verfolgungssystem zur Suche und Verfolgung von Infrarotzielen, zur Bestimmung ihrer räumlichen Position und zur Verfolgung ihrer Bewegung; (3) Wärmebildsystem zur Erzeugung eines Verteilungsbildes der gesamten Infrarotstrahlung des Ziels; (4) Infrarot-Entfernungsmess- und Kommunikationssystem; (5) Hybridsystem bezeichnet eine Kombination aus zwei oder mehr der oben genannten Systeme.
Infrarot-Sensorsystem
Es besteht hauptsächlich aus einem Material mit hohem pyroelektrischen Koeffizienten, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat-Keramik, Lithiumtantalat, Triglyceryltitansulfat usw. Das Erfassungselement hat eine Größe von 2 x 1 mm. In jedem Detektor sind ein oder zwei installiert. Das Erfassungselement ist mit den beiden Erfassungselementen in umgekehrter Polarität in Reihe geschaltet, um Störungen durch den Anstieg seiner eigenen Temperatur zu unterdrücken. Das Erfassungselement wandelt die erfasste und empfangene Infrarotstrahlung in ein schwaches Spannungssignal um, das in der in der Sonde installierten Feldeffektröhre verstärkt und nach außen ausgegeben wird. Um die Erfassungsempfindlichkeit des Detektors zu verbessern und die Erfassungsdistanz zu erhöhen, wird in der Regel vor dem Detektor eine Fresnel-Linse installiert. Die Linse besteht aus transparentem Kunststoff. Jeder der beiden Teile ist in mehrere gleiche Teile unterteilt, um eine Linse mit einem speziellen optischen System zu bilden, das mit der Verstärkerschaltung zusammenwirkt, um das Signal um mehr als 70 Dezibel zu verstärken, sodass die Bewegung von Personen in einem Umkreis von 10 bis 20 Metern gemessen werden kann. Mittlerweile wird das Infrarotsensorsystem mit Fresnel-Linse in vielen Bereichen breit eingesetzt, beispielsweise zur Messung der menschlichen Körpertemperatur, in Smart-Home-Systemen, im Bereich der Roboter-KI und in verschiedenen Bereichen der menschlichen Infrarot-Sensorik.
Die Infrarotstrahlen anderer Wellenlängen werden von der Fresnel-Linse absorbiert
Die zentrale Wellenlänge der vom menschlichen Körper emittierten Infrarotstrahlung beträgt 9 bis 10 µm, und die Wellenlängenempfindlichkeit des Erfassungselements ist im Bereich von 0,20 µm nahezu stabil. An der Oberseite des Sensors ist ein mit einer Fresnel-Linse ausgestattetes Fenster geöffnet. Der Wellenlängenbereich des Lichts, den diese Fresnel-Linse durchlässt, beträgt 7 bis 10 µm und ist gerade zur Erfassung menschlicher Infrarotstrahlung geeignet. Infrarotstrahlen anderer Wellenlängen werden von der Fresnel-Linse absorbiert, wodurch ein Infrarotsensor entsteht, der speziell zur Erfassung menschlicher Strahlung geeignet ist.
