红外对管

红外对管

一、简介

红外对管是红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用时候的总称。 红外线

在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。

红外线发射管

红外线发射管在LED封装行业中主要有三个常用的波段，如下850NM、875NM、940NM。根据波长的特性运用的产品也有很大的差异，850NM波长的主要用于红外线监控设备，875NM主要用于医疗设备，940NM波段的主要用于红外线控制设备。EG：红外线遥控器、光电开关、光电计数设备等。 二、功能说明 光敏接收管

光敏接收管

它是一个具有光敏特征的PN结，属于光敏二极管，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流（暗电流）。此时光敏管不导通。当光照时,饱和反向漏电流马上增加，形成光电流,在一定的范围内它随入射光强度的变化而增大。 红外线接收管

红外线接收管

功能与光敏接收管相似只是不受可见光的干扰，感光面积大，灵敏度高，属于光敏二极管，一般只对红外线有反应。 红外线接收头

红外线接收头

就是在红外线接收管的基础上增加了 对微弱信号进行放大的处理的电路，类似与三极管的放大效果。

三、 实际应用

红外对管电路连接图（对不同型号红外对管，可适当调整电阻以达到相关电气参数） 1、AD采样实现避障功能

针对一些红外接收管容易受到可见光的影响，从而改变其阻值，容易造成系统的误判。可以考虑采用上面的电路。100－100k欧姆，是红外接收管在不同光线条件下（室内－阳光直射）的阻值的大小。在正常的光线下通过IOA0口A/D采集到一个电压值作为一个参考电压。

当随着光线变化时，IOA0口读进来的电压值也就发生变化。这个使用通过IOA4、IOA5、IOA6、IOA7依次选通，选择最接近参考值的电压作为判断电压。

该电路可以避免可见光带来的干扰，检测障碍物的距离在0－15cm。效果不错。缺点是引用占用IO口较多，操作较为复杂。 2、直流驱动避障电路

直流驱动红外探测器电路的设计与参数计算电路如图所示。W1和R1及V1构成简单直流发光二极管驱动电路，调节W1可以改变发光管的发光光强，从而调节探测距离，NE555及其外围元件构成施密特触发器，其触发电平可通过W2 控制，接收管V2和电阻R2构成光电检测电路。通过NE555第3脚输出的TTL电平可以直接驱动单片机I/O口。

由于555输出信号为TTL电平，单片机检测方便。缺点同样是容易受可见光干扰。 3、交流调制驱动避障电路

LM567及其外围芯片构成音频检频器，其检频频率f0由R4、C5决定:。其中f0为检频频率，当R4=10K，C5=222时，f0＝41KHz。这一振荡信号经过V3扩流后，驱动发光管，这样处

理后可以保证发光频率与检频频率严格一致使LM567的输出仅与光强有关。为进一步提升探测距离，我们还设立了一级交流放大器，其增益约为240倍，虽然这样大的放大倍数放大器的线性和稳定性会较差，但对于频率检测不会造成太大的影响。 4、检测液滴电路

无液滴落下时，接收管与发射管正对，接收管接收到的光强较强，有液滴滴下时，下落中的水滴对红外光有较强的漫反射、吸收及一定的散射作用，导致接收光强的较大改变，接收管接收到的信号经一级施密特触发器，送单片机的中断口，据此就可以正确的探测出液滴的滴落。

解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。 5、检测液面电路

假设在输液时，当瓶中液体即将流完时需要提醒护士拔针，这样时候我们的红外液面检测传感器就派上用场了。

采用光电检测技术。红外对管置于输液瓶两侧，距离瓶口约2~3厘米。当红外对管之间介质发生变化（由水到空气）时候，光电接收管的输出信号发生相应变化。将这一输出信号送入单片机。液面检测电路主要由三部分组成：调制与解调部分、红外发射与接收部分、放大部分，参见图2。对于来自输液现场的环境干扰光，采用调制与解调技术来提高抗干扰能力。频率发生电路是由一个555定时器组成的占空比可调的方波发生器。调制解调接收电路由运放LM741和解调芯片LM567组成。单片机通过检测LM567引角8的电平变化实现液位检测。

解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。

6、检测液面电路二

原理同滴速检测电路，由于红外光在空气及水中的吸收系数不同，从而通过空气和水后接收到的光强也有不同。为准确的判断液位是否到达警界线，增强抗干扰能力，减小误判的几率，在接收端加一比较器，比较电平可以依据接收灵敏度进行调整。后经两级施密特触发器整形后送单片机中断进行外理。

解决了因液体透明而使得发射不明显的问题。

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