红外发光二极管温度特性（红外线发光二极管的应用）

文章详情介绍：

• 〖One〗、红外对管是如何接收信号的?
• 〖Two〗、二极管的四个特性.
• 〖Three〗、红外防水摄像机的原理特性
• 〖Four〗、近红外脑成像技术(fNIRS)术语---雪崩二极管
• 〖Five〗、红外线二极管电流-电压特性

红外对管是如何接收信号的?

红外线接收头是在红外线接收管的基础上增加了放大微弱信号的电路。这种接收头类似于开关电路，当接收到红外信号时，会给出高电平（接近工作电压），而无红外信号时则给出低电平（大约0.4V）。这种设计使得接收头能够更准确地检测和识别红外信号，提高信号检测的可靠性。

光敏接收：红外线发射管发射出的红外线被目标物体反射或直接照射到光敏接收管上。光敏接收管能够感知并接收这些红外线信号。接收到的红外线信号被转换为电信号，从而实现对目标物体的检测、测量或控制等功能。综上所述，红外线对管通过发射和接收红外线信号，实现了对目标物体的非接触式检测和控制。

红外接收二极管和红外发光二极管合称为红外对管，它们是将电信号转换为红外光信号的电子元件。

二极管的四个特性.

正向特性 当加在二极管两端的正向电压（P为正、N为负）很小时（锗管小于0.1伏，硅管小于0.5伏），管子不导通，处于“截止”状态，当正向电压超过一定数值后，管子才导通，电压再稍微增大，电流急剧暗加（见曲线I段）。不同材料的二极管，起始电压不同，硅管为0.5-.7伏左右，锗管为0.1-0.3左右。

在常温下，肖特基二极管的漏电流相对较小，可以忽略不计。但在高温或高反向电压下，漏电流可能会显著增加，从而影响肖特基二极管的性能和稳定性。 漏电流与环境温度的关系 关系概述：环境温度对肖特基二极管的漏电流也有显著影响。

二极管的主要特性包括单向导电性、正向压降、反向击穿、温度特性以及正向电阻的可变性。 单向导电性 二极管的核心特性是单向导电性，即电流只允许在一个方向上通过。在电路中，为了使二极管导通，通常需要将其正极连接到较高的电位，而负极连接到较低的电位，这就是正向偏置。

晶体二极管的特性主要包括以下四个方面： 正向特性：当二极管两端加上正向电压时，如果电压值很小，二极管不会导通，处于“截止”状态。当正向电压超过某一特定值（称为阈值电压）后，二极管开始导通，电流随电压的微小增加而急剧增大。 反向特性：当二极管两端加上反向电压时，反向电流非常小。

二极管的伏安特性存在4个区：死区电压、正向导通区、反向截止区、反向击穿区。

红外防水摄像机的原理特性

近来监控工程中最常用的红外防水摄像机是主动红外，由LED发出红外线，利用CCD或CMOS可以感受红外光的光谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。

一般市场上主要采用红外发射二极管的红外灯，其原理及特性我们介绍如下： 由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料（常用砷化镓GaAs）制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。

隐蔽性强：由于红外光是不可见光，因此红外防水摄像机在进行监控时不易被发现，具有较强的隐蔽性。这有助于保护监控区域的隐私和安全。性能稳定：红外防水摄像机采用先进的电子技术和材料制造，具有较高的稳定性和可靠性。即使在恶劣的天气条件下（如雨天、雾天等），也能保持清晰的监控画面。

红外摄像机由摄像机、镜头、红外灯和红外灯电源等组件构成，通过它们之间的协同工作，能够在特定范围内清晰地捕捉夜晚物体的图像。为了满足各行各业夜间室外监控的需求，红外摄像机还具有出色的防水性能。

原理：采用红外线传感技术（红外线成像技术），通过收集物体散发的热量信息，将其转变成可视图像，从而在夜间或光线较暗的环境中实现清晰监控。特点：增强夜间图像捕捉能力，适用于需要24小时监控的场所。防水摄像头 应用场景：通常安装在露天位置，如户外监控、停车场等。

近红外脑成像技术(fNIRS)术语---雪崩二极管

雪崩二极管（Avalanche Photodiode，APD）是一种基于雪崩倍增效应实现高灵敏度光信号检测的半导体器件，在近红外脑成像技术（fNIRS）中作为核心光电探测器使用。以下从原理、结构、特性及应用四个方面展开说明： 工作原理雪崩倍增效应：当光子进入APD时，在本征（I）区被吸收并产生电子-空穴对。

清华大学发表在《Safety Science》上的高水平SCI论文，通过引入近红外脑成像技术（fNIRS），为建设工程安全领域隐患识别的认知过程研究提供了新范式，揭示了不同隐患类别和场景复杂度下的认知需求差异，为针对性安全培训与监管提供了理论依据。

慧创近红外脑功能成像系统（fNIRS）是北京航空航天大学十余年成果转化的高端科研仪器，引领近红外脑功能成像技术的发展趋势。该系统具有时间、空间分辨率高、抗运动干扰强、抗电磁干扰强的优点，适用于各种自然场景下的脑功能研究。

慧创近红外脑功能成像系统NirSmart融合了北京航空航天大学高精尖的超微光检测技术，采用台式系统装备的雪崩二极管APD探测器，灵敏度相对上一代采用光电二极管PD探测器技术提升了数十倍，能在有头发覆盖的运动区高质量检测脑功能信号，支撑了研究开展。

红外线二极管电流-电压特性

红外线发光二极管在反向偏置时，电流非常微小，几乎可以忽略。然而，当反向电压超过其崩溃电压时，电流会急剧增加，可能导致元件损坏。通常，红外二极管的反向耐压值约为3到6V。在使用时，应尽量避免这种情况，以保护元件的安全。

它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。红外线接收二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应变化。

小功率发射管的正向电压在1-5V之间，电流为20mA；中功率发射管的正向电压在4-65V之间，电流为50-100mA；大功率发射管的正向电压在5-9V之间，电流为200-350mA，煜星电子已开发出1-10W大功率红外线发射管用于红外监控照明。

红外线接收管，也被称为红外线接收二极管，其主要工作原理是在反向电压的作用下进行工作。当红外线接收二极管受到一般照度的光线照射时，会产生电流，这种电流被称为光电流。如果在外电路上连接上负载，负载上就能获得电信号。重要的是，这个电信号会随着光照强度的变化而相应变化。

红外线发射管与接收管的原理如下：红外线接收二极管原理：工作原理：红外线接收二极管在反向电压作用下工作。当红外线接收二极管受到一般照度的光线照射时，它会产生光电流。信号转换：若在外电路上接上负载，负载上就能获得随光变化而相应变化的电信号。

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