红外灯的原理选择与应用

《红外灯的原理选择与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、红外灯的原理选择与应用一、概述在电视监控系统工程屮，过去很少应川红外灯，近年來，不但金库、汕库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用，而且也在一般监控系统中都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外灯。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。不但耍求白天和夜间可见光照明监控，而且要求夜间隐蔽性监控。随着电视监控系统工程技术的发展，购买红外灯用户的迅猛增加，也岀现不少问题，例如：某用户购买了十儿个红外灯，说一个都不亮，经过询问了解才知道，他采用的是普通彩色摄像机，而普通彩色摄像机是不感受红外光的；有的用户说你们的红外灯达不到标称的照射距离

2、，经过了解，他们缺乏红外灯对摄像机、镜头、防护罩和供电系统配套性要求的认识,在电视监控工程设计屮没有作为一个红外低照度低照度假夜视系统T•程来总体考虑;有的用八対红外灯自以为了解，自行增加DC12V红外灯供电电压，以此增加红外灯的辐照功率,或采用不稳压直流电源给DC12V红外灯供电造成红外灯烧毁；有的用户反映它们按红外灯要求的照度选配了摄像机，在红外灯标称的照射距离内却不能获得清晰图象，而不知有的摄像机牛•产厂家给出的最低照度有水分，或有意无意地使用了含糊的最低照度概念，以所谓的靶面照度代替景物照度；此外，有的用户对摄像机照度Z外影响获得清晰图像的因素，如摄像机和镜头

3、的标称尺寸、镜头光圈F、焦距f、対摄像机功能要求等不十分了解。我们认为现在向电视监控器材经销商、工程商和川户介绍一些红外灯的原理、选择和应川方法是有益的。实现夜视的方法，可以采用常规的可见光照明，但此法不仅不能隐蔽，反而更加暴露临控冃标（在居民小区还有扰民问题）。隐蔽的夜视监控，F1前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为彼动红外摄像技术和主动红外摄像技术。被动红外摄像技术是利川任何物质在绝对零度以上都有红外光发射，人体和热机发出的红外光较强，其它物体发出的红外光很微弱，利用特殊的红外摄像机可以实现夜间监控。但是，这种特殊的红外摄像机造价昂贵，而n不能反映周围环境状况

4、，因此在夜视系统中不被采用。在夜视系统中经常采用主动红外摄像技术，即采用红外辐射“照明‘‘，产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光，辐射“照明”景物和环境，应用普通低照度黑口摄像机、白天彩色復间自动变黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机，感受周围环境反射回来的红外光实现夜视。二、红外灯的原理及其特性光是一种电磁波，它的波氏区间从儿个纳米（lnm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可见的只是其中一部分，我们称其为可见光，可见光的波长范围为380mn〜780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光，波长比紫光短的称为紫外光，波长比红外光长的称为红外光。

5、普通CCD黑片摄像机可以感受光的光谱特性，它不仅能感受可见光，而且可以感受红外光。这就是利用普通CCD黑口摄像机，配合红外灯可以比较经济地实现夜视的基本原理。而普通彩色摄像机的光谱特性不能感受红外光，因此不能用于夜视。红外灯按其红外光辐射机理分为半导体固体发光（红外发射二级管）红外灯和热辐射红外灯两种。具原理及特性我们介绍如下：1.红外发射二极管（LED）红外灯的原理及特性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（常用伸化稼GaAs）制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830〜950nm,半峰带宽约40

6、nm左右，它是窄带分布，为普通CCD黑白摄像机可感受的范围。具最大的优点是可以完全无红暴，（采用940〜950nm波长红外管）或仅有微弱红暴（红暴为有可见红光）和寿命长。红外发光二极管的发射功率用辐照度pW/m2表示。一般来说，其红外轴射功率与正向工作电流成止比，但在接近止向电流的最大额定值时，器件的温度因电流的热耗而上升，使光发射功率下降。红外二极管电流过小，将影响其辐射功率的发挥，但工作电流过人将影响其寿命，甚至使红外二极管烧毁。当电压越过正向阈值电压（约0.8V左右）电流开始流动，而JL是一很陡直的曲线，表明其工作电流对工作电压十分敏感。因此耍求工作电压准确、稳

7、定，否则影响辐射功率的发挥及:其可靠性。辐射功率随环境温度的升高（包括其本身的发热所产牛的环境温度升高）会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯，热耗是设计和选择时应注意的问题。红外二极管的最人辐射强度一般在光轴的正前方，并随辐射方向与光轴夹角的增加而减小。辐射强度为敲大值的50%的角度称为半强度辐射介J。不同封装工艺型号的红外发光二极管的辐射角度有所不同。1.热辐射红外灯的基本原理及其特性热辐射现彖是极为普通的，物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光，所以人眼不能肓接观察到。当加热500度左右时，才会产生暗红色的可见光，随着温度的上升，光变得