首先,要了解遥控器为什么发出红外线,就需要了解红外线的定义。红外线是一种电磁波,具有和光线相似的波长,但频率较低,无法被肉眼直接看到。它在电磁波中属于波长在可见光下面的一种波段,频率范围一般是300GHz到400THz。
而遥控器通常发出的红外线波长则在800~950nm之间,被人眼所能辨别。
遥控器的红外线主要是由遥控器上装配的LED(Light Emitting Diode)发出的。LED本质上是PN结,当激活电流流过时,会发光。而LED的发光原理其实是电能变成光能的过程。PN结是由p型半导体和n型半导体组成的,当两个半导体连接起来时,能带相互影响,形成势垒区,即结区。在结区中,电子和空穴不断地复合,能量的差被释放,大部分释放成热量,有一小部分能量转化为光能,而散发出的光就是红外线。
而LED发射的光强度会受到引出电流的大小、半导体材料与结构等多方面因素的影响,需要在设计时进行科学的搭配。
红外线通信采用红外线作为传输介质进行通信,具有如下优势:
①免受电磁干扰。由于电磁干扰会对无线通讯造成致命影响,导致通讯质量非常低下。换而言之,在一些强磁力场中,无线通讯的性能会非常低下。但红外线通信的介质环境是光线,因此它可以很好地躲过所有的电磁干扰问题;
②红外线技术通常都可靠性更高,适用于在短距离通讯,例如家用电器、医院、工业控制等场景;
③红外线通信安全性高,由于红外线的传输距离较短,所以不太容易被截获,这在一定程度上保证了通信双方的安全性;
因此,我们常常会看到远程控制器采用红外线的传输方式来实现,这也是想通过避免干扰的方式将控制信号传递出去。
遥控器发射红外线的原理可以简述为:遥控器里有一个发射头,内部是由电路电路驱动一块发光二极管(LED),LED超出人眼可见的976nm波段。当激活电流流过时,LED内部的能量被激发并迅速复合,电子与空穴再复合时,能量就会以红外波段的形式释放。
红外线就是通过这种方式在遥控器,传递给了控制对象。因此,一次遥控的操作相当于在发射头内部的LED上发送了一个固定的序列,信号携带着我们期望的数据,比如可以携带控制信号,让家电响应用户的操作。