何謂紅外線SENSOR

Question

何謂紅外線SENSOR？
有哪些種類？
以及運用於哪些地方？

希望有比較詳細的解答 麻煩各位了

嗯...我需要的是應用於設備上的紅外線資料
例如...感應鐵捲門防夾傷或者是感測人體之類的

Answer 1

西元1800年，德國科學家赫歇爾利用三棱鏡的分光作用探討光譜的熱效應時，
無意間發現了太陽光中紅光的外側，有一種無法用肉眼看見，但物理性質與光相似的電磁波，於是便將之命名為紅外線。

紅外線是屬於電磁波的一種，在光譜上，它的波長大於可見光，是一種具有強熱作用的放射線，是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，又稱為紅外熱輻射（Infrared radiation）。

波長介於0.78 微米與1000微米之間。短波部份與可見光相接，而長波部份與微波譜重疊。依效用面來看，是四微米以上的電磁波功效最顯著。一般而言波長不同而將紅外線分為近、中、遠紅外線，也有人將25微米到100微米間的波段稱超遠紅外線。
遠紅外線利用放射線傳熱：
按照能量守恆定律可以得知，全宇宙的能量不會消失，卻會變形；其中，有一部份的能量轉變成熱，為了保持均衡，必需將熱傳散出去；而傳熱的方法之一便是放射；而在放射的過程中，有一部份熱形成紅外線。
紅外線的發現，更瞭解了加熱和傳熱作用與放射有關；關於熱的傳導現象，就能以科學來加以解釋了。
熱源將本身所散發出來的熱能給物體的方式有三種，分別是傳導、對流和放射。紅外線是電磁波，因此它的傳熱方式是屬於放射。紅外線的放射速度與光同快，而且能夠像光一樣直線前進；如果使用反射板，便能改變它的傳導方向。利用遠紅外線來洗三溫暖〈蒸汽浴〉的基本原理便在此。
各種物質在經紅外線照射後，都會產生共鳴吸收；由於各物質的分子結構狀況各不同，因此，便能顯現出各具特色，而且專有的紅外線吸收光譜。
促進新陳代謝，排除體內毒素：
光分為眼睛看得見的可見光和眼睛看不到的紅外線及紫外線。光與波一樣，具有波長。肉眼看不到的紫外線的波長比可見光短，而紅外線剛好相反，它的波長大於可見光。
紅外線是物理線，也是生育光線。特徵是具有強烈的溫熱作用，而且被廣泛地運用在醫學治療上，而紅外線是在所有太陽光中，它最能夠深入皮膚和皮下組織，促進血液迴圈，使身體保持一定溫度。
人類無法用肉眼看見遠紅外線，但它的性質與光相似，不但可以直線前進，而
且可以進行屈折、反射、放射等等動作。遠紅外線能夠迅速被人體吸收；深入人體的遠紅外線便會引起原子與分子的振動，在透過共鳴吸收，形成熱反應，促使皮下深層的溫上升，並使微血管擴張，促進血液迴圈，將淤血等等妨害新陳代謝的障礙全部清除乾淨，重新使組織復活，促進酵素生成。
除此之外，一些對人體有害物質例如致癌的重金屬、食品中的有毒物、引起老化疲勞的乳酸、游離脂肪酸、脂肪和皮下脂肪、導致高血壓的鈉離子、引起疼痛的尿酸、積存在毛細孔中化妝品殘餘物，就能夠藉代謝的方式，不必透過腎臟，直接從皮膚和汗水一起排出，可避免增加腎臟的負擔。
遠紅外線有益的電磁波：
任何物體的溫在絕對零度（攝氏負二七三度）以上，都會放出紅外線
一般來說，暖爐、火把、電爐等放出的紅外線多屬於近紅外線，由於波長短，因此產生大量的熱效應，人體長期照射後會產生皮膚灼傷及眼睛水晶體變性等疾病。國內民眾喜在睡眠時使用個種紅外線儀器，以達到保暖效果，但是因部分儀器會釋出大量的近紅外線，使得單位時間所產的熱能非常高，再加上睡眠時人體皮膚上的痛覺及溫度感覺變差，因此常導致皮膚灼傷的產生。提醒在照射紅外線儀器應儘量在清醒時為之。
至於遠紅外線，由於波長較長，能量相對較低，所以使用時較無燙傷之顧慮。
遠紅外線和其他電磁波如紫外線、Ｘ光及珈瑪射線會使原子上的電子產生游離作用，遠紅外線則不會。
遠紅外線也和家電用品所釋放出的低頻（60赫茲）電磁波不同，家電用品所釋出的低頻電磁波，雖不會產生電子游離作用，但是低頻電磁波穿牆透壁及改變人體電流的特性，而被人們高度的懷疑其致癌性。遠紅外線則不同，人體本身即會放出波長約九微米的遠紅外線，而外在的遠紅外線在人體皮膚的穿透力僅有0.01至0.1公分，所以和低頻（60赫茲） 電磁波不可混為一談。
近來在日本、俄羅斯、中國大陸以及臺灣地區，遠紅外線被用在許多疾病的輔助治療上，例如筋骨肌肉酸痛、肌腱炎、褥瘡、燙傷及傷口不易癒合等疾病，都可以利用遠紅外線促進血液迴圈的特性，而達到輔助治療的目的。
最近中國大陸協和醫科大學的楊子彬教授及北京醫科大學的吳本玠教授等人，發現波長介於7 至10微米的遠紅外線有“非熱”效應，他們研究認為人體本身也會放出，因此可以和人體產生共振作用，而產生非熱效應。
楊教授及吳教授發表的醫學研究顯示：遠紅外線每日照射40分鐘，可使糖尿病的血糖明顯的降低；另外也發現遠紅外線照射15分鐘後，動物的腦血流增加約百分之八十及明顯下降血小板的凝集程度。

2007-05-14 14:23:11 補充：
在中國大陸、俄羅斯及臺灣地區，許多科學性的臨床實驗目前正在進行，例如遠紅外線用在改善高血壓、心肌梗塞、氣喘、頭痛及癲癇等疾病，相信過不久，人類醫學對於有益的電磁波－遠紅外線將會有更深一層的瞭解。

近年來，由於檢測設備的完善及研究的深入，人們對紅外線的物理性能及其生物學效應有了比較全面的認識，獲得了許多進展。紅外線特別是遠紅外線已被廣泛運用在醫療保健產業中，與日常生活有關的各種紅外線產品也大量出現。

一、紅外線生物學效應的機理

紅外線理療對組織產生的熱作用、消炎作用及促進再生作用已為臨床所肯定，通常治療均採用對病變部位直接照射。

2007-05-14 14:23:52 補充：
近紅外微量照射治療對微循環的改善效果顯著，尤以微血流狀態改善明顯。表現為輻照後毛細血管血流速度加快，紅細胞聚集現象減少，乳頭下靜脈叢淤血現象減輕或消失，從而對改善機體組織、重要臟器的營養、代謝、修復及功能有積極作用。

紅外線對人體產生二次效應的機理目前尚未完全清楚。

有學者認為遠紅外線可對細胞產生共振作用，主要是引起細胞內外水分子的振動，使細胞活化，發生一系列有益於健康的細胞生物化學及細胞組織化學改變 。

2007-05-14 14:24:08 補充：
也有人認為遠紅外線可稱為“生命光線”，能夠顯著改善人體微循環。它作用於人體水分子時可對人體內老化了的大分子團產生共振使之裂化，重新組合成較小的水分子團，增強了細胞的活性和表面張力。由於滲透細胞膜的水分子增加，細胞內鈣離子活性加強，因此增強了人體細胞的正常機能，使殺菌能力、免疫能力等均有所提高。

此外，生命光線還可以使血液中不飽和脂肪酸的二重鍵或三重鍵被切斷，飽和脂肪酸不容易再被氧化成血脂[過氧化脂質]，減少了血管內脂質的沉積，使血管壁光滑，從而減少動脈硬化、白內障等心血管疾病或眼科疾病的發生，對人體健康起著良好的促進功效。

2007-05-14 14:27:36 補充：
紅外線它同樣具有光的特性,它無法穿越不透光的物體。並非因為我們看不到紅外線，就表示它不存在，在生活四週即充斥著紅外線光，它可能是從電燈發出，也可能太陽光發出，使用者並不需要使用執照即可以使用紅外線。例如，低速紅外線（Slow IR）應用在電視遙控器上己有相當長的一段時間了，其他像是錄影機、音響等遙控器也是；電視遙控器將特定的訊號編碼，然後透過紅外線通訊技術將編碼送出（通常你可以看到遙控器的訊號燈亮了一下），而設置在電視上的紅外線接收器收到編碼之後，將其進行解碼而得到原來的訊號

2007-05-14 14:27:47 補充：
例如，電視端解得的訊號為加大音量，則解碼後即進行加大音量的動作。低速紅外線是指其傳輸速率在每秒115.2Kbits者而言，它適用於傳送簡短的訊息、文字或是檔案。有低速紅外線也有高速紅外線（Fast IR），它是指傳輸速率在每秒1或是4Mbits者而言，其他更高傳輸速率則仍在發展中。對於網路解決方案而言，高速紅外線可以說是其基礎，包括檔案傳輸、區域網路連結甚至是多媒體傳輸。

2007-05-14 14:28:23 補充：
如果運用在網路上呢？紅外線網路適用於例如教室的環境，或是小型、封閉的區域。對於講究資訊保全的人而言，紅外線網路或許是一個不錯的選擇，因其無法穿透牆壁傳輸，位在建築物之外的人將不可能直接截取到散佈在建築物內的紅外線訊號。但相對地，這也構成其缺點──紅外線傳輸極容易受到牆壁的阻礙。另一方面，紅外線也是一種低成本的無線傳輸形式。視線紅外線（Line-of-Sight）以有如雷射線般的直線形態傳輸資料，因為其運動是以直線前進，如果傳輸的路途中沒有任何的障礙物，則資料的傳輸可以說相當快速且具有效率的，因為紅外線也是光的一種，所以它前進的速度為光速

2007-05-14 14:28:39 補充：
但是就像太陽光一樣，紅外線不能穿透牆壁或是大型物體，所以，在資料收發的兩端必須相互對準（即可以看得見對方）才能進行通訊，這對行動通訊可能常常移動位置的情形而言，是非常不利的，而且容易受到下雨、下雪或是霧氣的干擾

2007-05-14 14:28:58 補充：
太多字~~~要不要我把我的檔案寄給你.....

2007-05-14 22:25:44 補充：
恩 我後面幾段都是在說應用的啊

Answer 2

何謂紅外線SENSOR？每一個具有溫度的物體都會放射出紅外線熱幅射﹐溫度越高的物體所幅射出的紅外線能量就越高。由於人眼睛無法感測出紅外線的存在，因此我們需要一個輔助性的儀器來幫助我們遙測一個物體的溫度。這個輔助性的工具便是紅外線感測器。
有哪些種類？一般說來，紅外線感測器主要可分為兩大類：一為熱型感測器，另一為光型感測器。而熱型感測器主要又可分為三種：熱電堆(thermopile)、焦電元件(pyroelectric)與熱敏元件(bolometer)。其主要的差異在於元件所偵測的物理量特性。





圖片參考：http://www.opto.com.tw/images/tp2.gif

詳細參考文獻﹕
http://www.opto.com.tw/products/Semi-technicalsupport2.asp?langtype=cht
http://designer.mech.yzu.edu.tw/article/articles/technical/file/(2003-07-07)%20%B5J%B9q%AB%AC%A4H%C5%E9%AC%F5%A5~%BDu%B7P%B4%FA%BE%B9%C2%B2%A4%B6.pdf
以及運用於哪些地方？室內外燈光照明控制﹑自動開關門控制﹑防盜﹑自動門鈴或來客報知器﹑自動便盆沖水﹑遙測溫度﹑機器人﹑火警監視﹑高速公路電子收費﹑遙控器﹑空氣污染監測、汽車夜間輔助裝置、醫療診斷、工廠設備預防檢修....所有涉及溫度感測與短距離通訊都有應用的可能﹐端視你如何發揮想象力與創意。


http://ykuo.ncue.edu.tw/report/017-Long-Wavelength%20Optical%20Semiconductor%20Materials.doc