红外线发射管是由红外发光二极管组成发光体,用红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结,正向偏压向PN结注入电流激发红外光,其光谱功率分布为中心波长830~950nm。发光二极管表现是正温度系数,电流越大温度越高,温度越高电流越大,LED红外二极管的功率和电流大小有关,但正向电流超过zui大额定值时,红外二极管发射功率反而下降。红外线发射管测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。
红外线发射管包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。
热敏元件应用zui多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外LED辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。
红外线发射管常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线发射管远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗;利用人造卫星上的红外线发射管对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线发射管可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。