LED 红外灯如何工作?

您对秘密行动和日常生活中使用的隐形照明感到好奇吗?LED 红外灯将解答您的所有疑问。 

红外 LED 灯是安全节能的选择,适用于监控、野生动物监测、工业传感器等应用。本文将解释它的工作原理、优势,并提供为您的项目选择合适红外 LED 灯的指南。 

什么是红外线 LED 照明?

红外 LED 照明会发出波长在 780 nm 至 1,000 nm 之间、人眼不可见的电磁辐射。红外摄像机、夜视设备和运动传感器可以探测到这种辐射,从而提供照明。您可以使用这些红外 发光二极管 在夜视设备中,在完全黑暗的环境中获取高对比度图像。

什么是红外线 LED 照明

LED 红外灯如何工作? 

LED 红外灯将电能转换为红外光谱。红外灯可以根据环境光检测并发射红外线,以提高可见度。

红外LED包含半导体材料。当电流通过半导体时,电子会吸收能量。然后它们被激发并跃迁到更高的能级。之后,这些电子会以光子或光子束的形式释放出额外的能量。对于红外LED而言,发射的光子位于红外光谱内,具体波长范围为780至1,000纳米。虽然人眼无法看到这些光子,但可以通过专门的传感器检测到。

如何利用红外 LED 灯看东西?

您需要夜视光学设备,例如瞄准镜或摄像头,才能使用红外 LED 灯进行观察。在弱光或完全黑暗的环境下,通过摄像头观察周围环境,您仍然能够看到周围环境。但是,您看到的是单色图像。 

红外线LED灯的好处

  • 多才多艺: 红外LED用途广泛,例如照明、传感和通信。例如,红外LED可用于遥控器、安防摄像头、工业传感器等。 
  • 能源效率: 红外LED灯能耗更低。此外,它还能将大量电流转化为红外辐射。 
  • 耐久性验证:由于红外 LED 产生的热量较少,并且耐冲击和振动,因此其使用寿命更长。 
  • 小尺寸: 由于尺寸微小,红外 LED 被集成到各种各样的设备中。 
  • 改进的安全和监控: 在弱光或夜间条件下,这些灯可增强可视性,并提供更全面的监控区域视图。此外,在隐蔽行动中使用时,它不会干扰环境或引起注意。 
  • 安全无创: 由于红外LED本质上是非侵入性的,因此不会刺激皮肤或眼睛。此外,近红外光还具有抗炎特性,因此常用于医疗和皮肤护理。 

红外LED灯的应用

  • 通讯系统: 使用红外 LED 灯构建光纤和无线通信系统。 
  • 条形码扫描仪: 红外 LED 将红外波长照射到条形码表面。之后,读取器测量反射光,解码器将光发射转换为数据。这就是条形码扫描器使用红外 LED 的方式。 
  • 智能手表: 智能手表利用红外波长监测心率。手表内置的红外LED发出的光线穿过皮肤,被血管吸收。心率是根据反射光计算出来的。 
  • 医疗设备: 脉搏血氧仪等医疗设备使用红外LED灯来计算血氧水平。具体来说,它测量的是红外光和红光吸收之间的差异。 
  • 汽车应用: 在汽车中,红外LED应用于碰撞检测系统、驾驶员监控系统等。
  • 接近传感器: 红外 LED 可用作传感器,检测运动并触发警报。它可以感知人类或动物以热量形式发出的红外能量。 
  • 遥控器: 它用于电子设备的遥控器。遥控器的红外LED向设备的接收器发射红外光脉冲。砷化镓红外LED通常用于此用途。 
  • 监控摄像头: 安防摄像机的镜头采用高功率红外LED,可在零光照条件下捕捉红外图像。

红外LED灯与传统灯 

红外线 LED 灯与传统灯

红外线LED灯与传统灯有不同的特点和实际用途,列举如下:

产品特性 红外线 LED 灯 传统灯
提升品牌曝光性肉眼无法看见 肉眼完全可见
波长 红外 LED 的红外光谱为 780 nm – 1 mm。传统灯光的可见光谱为380nm~750nm。
Stealth 它对秘密行动很有用它对隐形行动没有用 
高温 这种光产生的热量较少。传统白炽灯产生更多的热量。 
能源效率 红外 LED 灯以最低功耗运行 传统照明导致更高的电力消耗 
范围 这些灯提供远距离夜视这些灯的照明范围有限 
应用 野生动物监测、安全监控、夜视光学等。 黑暗中可见的正常照明

红外 LED 灯选择指南 

红外 LED 灯选择指南

1. 关注你的应用需求 

红外 LED 的波长、角度、光束模式和功率要求会根据其在传感器、摄像机、遥控器等方面的用途而有所不同。因此,首先,您需要指定项目的需求和预期用途。

2. 选择正确的波长

850 nm 和 940 nm 是红外 LED 灯最常见的波长。如果您需要人眼完全不可见的光线,请选择 940 nm 波长。它非常适合隐身行动。此外,如果您出于安保目的需要红外 LED,那么 850 nm 波长也是您的理想之选。 

3.考虑光束角(半角)

选择较小的 光束角 当您想要瞄准特定区域时,光束角应为 10-20 度。此外,为了照亮更广阔的区域,您需要更大的光束角,即 30-60 度。

4.关注电力需求

远距离观看时应选择较高的功率,近距离观看时则应选择较低的功率。例如,遥控器可以在20-100 mA电流下工作,但监控摄像头则需要500 mA或更高的电流。

5.不要忘记防风雨和防水

使用防风雨防水的红外 LED 进行户外使用。选择 IP等级 您的设备可获得 IP66 防护等级。第一位数字表示防尘性能。在 0-6 的防护等级中,6 表示完全防尘。第二位数字表示防水性能。在 0-8 的防护等级中,8 表示完全防水。

如何在 850 nm 和 940 nm 之间进行选择?

您应该根据具体用途选择红外 LED 的波长。具体来说,940 nm 红外 LED 灯在隐蔽作业中效率更高。它最适合野生动物监测,因为大多数动物都无法看到它。尽管如此,有时它的可见范围比 850 nm 的要短。

另一方面,850 nm 红外 LED 灯更适合夜视应用、狩猎和安防摄像头。它在红外摄像头中提供更好的图像质量,并且使用寿命更长。然而,它发出的是人眼可见的红光。 

红外线 LED 光疗

红外线LED灯可用于治疗多种健康问题。例如,这种安全的基于光的治疗方法可以缓解疼痛、减轻肌肉紧张、改善血液循环、加速愈合过程等。

此外,近红外光能够穿透深层皮肤。细胞线粒体吸收这种能量,促进生物机制。这种无痛治疗还能增强人体免疫系统。 

红外LED灯的局限性 

  • 基于红外 LED 的系统只能形成黑白图像。
  • 红外传感器的有效性会受到雨水、阳光、雾、灰尘等因素的干扰。 
  • 红外传输不能提供宽阔的观看区域。
  • 深色物体会反射少量红外光,这并不总是足以识别该物体。

常见问题

与 850nm 的红外 LED 灯相比,940nm 的红外 LED 灯更适合狩猎。它发出的光线更明亮,视野更广。此外,泛光红外 LED 灯比聚光灯效果更好,能够提供更广阔的照明范围。

是的,红外LED泛光灯和聚光灯完全安全。正确使用时,不会对眼睛或人体造成伤害。事实上,用户不应直视其光源,就像任何其他光源一样。

通常情况下,红外 LED 是人眼无法看到的。有时,人们可以直接从高功率红外 LED 光源中看到微弱的红光。这是因为可见光的光谱范围为 620 至 750 nm,而红外光的波长范围从 780 nm 开始。因此,它非常接近红色光谱,看起来像是微弱的红光。

是的,红外LED需要电阻来防止过大电流损坏。串联电阻将电流限制在安全范围内。

可以使用数码相机或智能手机摄像头来判断 LED 是否为红外 LED。红外 LED 会发出红外光,带有红外滤光片的摄像头可以检测到。首先,应将 LED 连接到电源。然后,使用智能手机摄像头观察 LED。如果摄像头上出现可见的发光或闪光,则表示该 LED 为红外 LED。相反,如果肉眼看到 LED 发光,则不是红外 LED。

传统夜视仪和红外夜视仪的区别在于,它们在黑暗中捕捉和放大光线成像的机制不同。例如,传统夜视仪仅放大现有光线(例如月光或星光)来成像。而红外LED夜视仪则发射人眼不可见的光束,然后通过夜视光学元件照亮视野。此外,红外LED夜视仪可以在完全黑暗的环境下工作,而传统夜视仪则无法做到这一点。

红外 LED 没有固定的最小电流值。相反,其范围会根据红外 LED 的类型及其应用而有所不同。不过,10 至 20 mA 的正向电流对于常见的红外 LED 来说是合适的。

底线

要选择合适的红外 LED 灯,请考虑您的预期用途。然后,查看合适的波长、光束角、辐射强度和 IP 等级。红外 LED 灯非常适合您的监控项目或狩猎用途。不过,请务必从提供保修的可靠制造商处购买照明产品。

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