热释电人体红外线传感器
热释电红外传感器原理及其应用

热释电红外传感器原理及其应用热释电红外传感器是一种常用于人体检测、安防监控以及自动化控制等领域的传感器。
其原理基于物体的红外辐射,利用热释电效应将红外辐射转化为电信号,从而实现对物体的探测与识别。
热释电效应是指在某些晶体或陶瓷材料中,当物体通过其表面或附近经过时,由于温度的变化,将会产生电荷的分离和聚集,形成电压信号。
这种效应的基本原理是,当物体辐射红外光线时,物体表面温度会产生微小的波动,使得材料内部的热释电元件发生温度变化,从而引起电荷的分离。
热释电传感器中常用的材料有钛酸锂、氧化锂锭以及掺杂锗的亚胺酯材料等。
在热释电红外传感器的设计中,一般包含了感测元件、前置电路、信号处理模块以及输出电路等组成部分。
感测元件采用特殊材料制成,可将红外辐射转化为微弱电荷信号。
前置电路用于提取和放大感测元件产生的电信号,以提供稳定和可靠的信号源。
信号处理模块可通过滤波、放大、积分等方式对输入信号进行处理,从而实现对目标物体的探测与识别。
输出电路常用于将处理后的信号转换为数字信号或模拟信号,以供其他设备使用。
热释电红外传感器具有很多应用领域。
其中最常见的应用是人体检测。
传感器可通过监测人体散发的红外辐射,实现对人体的检测与识别。
这在安防监控领域得到了广泛的应用。
传感器能够通过对室内环境中的温度变化进行感知,从而实现室内灯光、空调等设备的自动控制。
此外,热释电红外传感器还可应用于汽车行业,用于检测驾驶员和乘客的动作与位置,并通过与车载设备的连接实现自动化控制。
另外,在医疗领域,热释电红外传感器也有广泛的应用。
传感器能够通过检测身体表面的红外辐射,实现对体温的监测与测量。
这在医院、诊所等场所非常重要,可以在短时间内实现对大量人员的体温测量,为疫情防控等提供帮助。
总之,热释电红外传感器是一种基于热释电效应原理的传感器,通过将物体的红外辐射转化为电信号实现对物体的探测与识别。
其应用广泛,包括人体检测、安防监控、自动化控制以及医疗领域等。
热释电人体红外传感器工作原理

热释电人体红外传感器工作原理揭秘热释电人体红外传感器的神秘面纱嘿,朋友们,你们有没有觉得,当夜幕降临,屋里的灯突然亮了,然后空调开始呼呼作响的时候,是不是有种“小宇宙爆发”的感觉?没错,这种感觉的背后,就是热释电人体红外传感器在默默工作。
今天,就让我带你们一起揭开这个高科技小玩意儿的神秘面纱,看看它是怎么工作的,以及它给我们带来的那些便利和惊喜。
让我们来聊聊什么是热释电人体红外传感器。
简单来说,这是一种利用温差产生电信号的传感器。
当你的身体靠近它时,它会像一位细心的侦探一样,敏锐地捕捉到你身体的温度变化,就像你穿着一件隐形斗篷,悄悄溜进了房间。
接下来,咱们来点轻松幽默的。
想象一下,你的手机突然“嘀嘀嘀”地响个不停,原来是你的热释电人体红外传感器在向你发出警告信号——它发现了你的存在!这就像是一场无声的捉迷藏游戏,你躲得越深,它就越兴奋。
那么,热释电人体红外传感器是如何工作的呢?简单来说,它就像一个温度计,只不过它的“温度计”是根据你的体温来工作的。
当你靠近它时,它就会“读出”你的体温,然后通过内部的电路将这个信息转换成电信号输出。
这个过程就像是你在玩一个温度感应游戏,而你就是这个游戏的主角。
那么,热释电人体红外传感器有什么用处呢?它可以用来检测人体的存在,避免误触其他设备。
它还能监测室内的温度,帮助我们更好地控制空调等电器。
在一些高级的应用中,它还可以用来检测火灾、入侵等紧急情况,为我们的生命安全保驾护航。
但是,热释电人体红外传感器也有它的局限性。
比如,它可能无法准确判断人体的具体位置,有时候可能会“误伤”到无辜的人。
它对光线的敏感度也会影响它的性能,所以在使用时需要尽量避免强光照射。
总的来说,热释电人体红外传感器就像是我们生活中的一位贴心小助手,它默默地守护着我们的安全与舒适。
虽然它有时候会“闹脾气”,但我们还是应该学会与它和谐共处,共同创造一个更加美好的生活环境。
好啦,关于热释电人体红外传感器的科普就到这里啦。
人体热释电红外线传感器照明电路3

人体热释电红外线传感器控制照明电路热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。
热释电红外传感器不受白天黑夜的影响,可昼夜不停地用于监测,广泛地用于防盗报警。
红外照明控制器主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波和放大、信号处理和继电器控制电路等几部分组成,其结构框图如图所示。
一、 热释电人体红外线传感器的基本结构和原理 热释电红外(PIR)传感器,亦称为热红外传感器,是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。
将输出的电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警等。
目前市场上常见的热释电人体红外线传感器主要有上海赛拉公司的SD02、PH5324,德国Perkinelmer 公司的LHi954、LHi958,美国Hamastsu 公司的P2288,日本Nippon Ceramic 公司的SCA02-1、RS02D 等。
虽然它们的型号不一样,但其结构、外型和特性参数大致相同,大图1 热释电传感器实物图部分可以彼此互换使用。
热释电红外线传感器由探测元、滤光窗和场效应管阻抗变换器等三大部分组成,如图1所示。
对不同的传感器来说,探测元的制造材料有所不同。
如SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成;P2288由LiTaO3 制成。
将这些材料做成很薄的薄片,每一片薄片相对的两面各引出一根电极,在电极两端则形成一个等效的小电容。
因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的,因此形成的等效小电容能自身产生极化,在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。
传感器中两个电容是极性相反串联的。
当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时,在电容两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷,所以,正负电荷相互抵消,回路中无电流,传感器无输出。
当人体静止在传感器的检测区域内时,照射到两个电容上的红外线光能能量相等,且达到平衡,极性相反、能图2 双探测元热释电红外传感器量相等的光电流在回路中相互抵消,传感器仍然没有信号输出。
简述热释电红外传感器的工作原理

简述热释电红外传感器的工作原理热释电红外传感器是一种常见的红外传感器,广泛应用于人体检测、安防监控、自动化控制等领域。
它的工作原理是基于热释电效应,通过感知被测物体的红外辐射能量来实现检测和识别的功能。
热释电红外传感器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 热释电材料的特性:热释电材料具有特殊的物理性质,当其受到外界热源的激发时,会产生电荷分布的变化。
这种特性使得热释电材料可以作为红外辐射的敏感元件。
2. 感测元件的结构:热释电红外传感器通常由热敏元件和信号处理电路两部分组成。
其中,热敏元件是关键部分,由热释电材料制成,常见的材料有硅化锂钽酸锂等。
热释电材料的电极上覆盖有吸收红外辐射能量的薄膜,使得热能可以有效地被传递给热释电材料。
3. 红外辐射的感测:当有物体靠近热释电红外传感器时,物体会发出红外辐射能量,这些红外辐射能量会被热释电材料吸收。
被吸收的红外辐射能量会导致热释电材料的温度发生变化,进而引起电荷分布的改变。
4. 电荷信号的转换和处理:热释电红外传感器的信号处理电路将热敏元件上的电荷信号转换为电压信号,然后经过放大、滤波、去噪等处理,最终输出一个与被测物体红外辐射能量强度相关的电信号。
5. 信号识别和应用:经过信号处理的电信号可以被用来识别和判断被测物体的特性,例如人体的存在、移动方向、距离等。
根据具体应用需求,可以通过设置阈值等方式进行信号的判断和处理。
总结一下,热释电红外传感器利用热释电材料的特性,感知被测物体的红外辐射能量,然后通过信号处理电路将其转换为可用的电信号。
这样的工作原理使得热释电红外传感器成为了一种有效、灵敏的红外传感器,广泛应用于各个领域。
在人体检测、安防监控、自动化控制等方面,热释电红外传感器都发挥着重要的作用,为人们的生活和工作带来了便利和安全。
人体热释电红外传感器PIR原理

1.人体热释电红外传感器PIR原理详解在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。
被动式热释电红外探头的工作原理及特性:人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10μm左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。
人体发射的10μm 左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。
红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
(1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。
所以热释电元件对波长为10μm 左右的红外辐射必须非常敏感。
(2)为了仅仅对红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲涅尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。
(3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。
而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
(4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。
(5)菲涅尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
被动式热释电红外探头的优缺点:优点:本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好。
价格低廉。
缺点:◆容易受各种热源、光源干扰◆被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。
◆易受射频辐射的干扰。
◆环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵。
抗干扰性能:1.防小动物干扰探测器安装在推荐地使用高度,对探测范围内地面上地小动物,一般不产生报警。
2.抗电磁干扰探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手机电磁干扰不会引起误报。
热释电红外传感器原理

热释电红外传感器原理热释电红外传感器是一种能够感知红外辐射的传感器,它利用了热释电效应来实现对红外辐射的探测和测量。
在现代科技应用中,热释电红外传感器被广泛应用于安防监控、自动化控制、消费电子产品等领域。
本文将介绍热释电红外传感器的工作原理及其应用。
热释电红外传感器的工作原理是基于热释电效应。
当红外辐射照射到热释电红外传感器的探测元件上时,探测元件会吸收红外辐射能量,导致探测元件温度升高。
温度升高会改变探测元件的表面电荷分布,从而在探测元件的两端产生电荷差,形成电压信号。
这一电压信号随着红外辐射的变化而变化,通过对电压信号的测量和分析,就能实现对红外辐射的探测和测量。
热释电红外传感器通常由光学系统、探测元件、信号处理电路和输出接口等部分组成。
光学系统用于聚焦红外辐射到探测元件上,探测元件负责吸收红外辐射并产生电荷差,信号处理电路则对电压信号进行放大、滤波和处理,最终通过输出接口输出探测结果。
热释电红外传感器的工作原理简单、灵敏度高,响应速度快,因此在各种应用场景中都能发挥重要作用。
在安防监控领域,热释电红外传感器常用于人体检测和移动目标跟踪。
当有人或其他热源进入监控范围时,热释电红外传感器能够及时感知到,并通过输出接口发送信号,触发相应的报警或录像设备。
在自动化控制领域,热释电红外传感器常用于智能家居、智能照明等场景,通过感知人体活动来实现自动开关灯、调节空调等功能。
在消费电子产品中,热释电红外传感器也被广泛应用于智能手机、平板电脑等设备中,用于实现手势识别、距离测量等功能。
总之,热释电红外传感器凭借其灵敏度高、响应速度快等优点,在安防监控、自动化控制、消费电子产品等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步,相信热释电红外传感器将会在更多领域发挥重要作用,为人们的生活带来更多便利和安全保障。
人体热释电红外线传感器的工作原理及特性

人体热释电红外线传感器的工作原理及特性1、人体热释电红外线传感器的工作原理及特性普通人体会发射10um左右的特定波长红外线,用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否,当人体红外线照射到传感器上后,因热释电效应将向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生控制信号。
这种专门设计的探头只对波长为10μm左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。
探头内包含两个互相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。
一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,于是输出检测信号。
为了增强敏感性并降低白光干扰,通常在探头的辐射照面覆盖有特殊的菲泥尔滤光透镜,菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。
传感器的光谱范围为1~10μm,中心为6μm,均处于红外波段,是由装在TO -5型金属外壳的硅窗的光学特性所决定。
热释电红外传感器不但适用于防盗报警场所,亦适于对人体伤害极为严重的高压电及X射线、γ射线工业无损检测。
2、人体热释电红外线传感器的特点:人体红外线传感器的功耗很小,能长期可靠工作。
同时由于其不发射任何类型的辐射信号,不易被常规手段侦测到,所以在安全监控领域得到大量使用。
人体红外线传感器容易受各种热源、光源、射频辐射的干扰,其穿透力也较差,人体的红外辐射容易被各种物体遮挡,并且当环境温度和人体温度接近时,探测灵敏度会明显下降,严重时还会造成探测失效,因此在设计及安装使用时应注意上述问题。
红外线热释电传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。
红外线热释电传感器对于径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感,在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。
热释电人体红外线传感器的原理和应用

热释电人体红外线传感器的原理和应用(2007-05-27 08:14:24)热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。
现在,已得到越来越广泛的应用。
目前,一些书刊只简要介绍了被动式热释电人体红外线传感器的基本应用。
本文就主动式和被动式两方面的基本应用原理作一大致介绍。
一、热释电人体红外线传感器的基本结构和原理目前,市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的SD02、PH5324,德国产的LH1954、LH1958,美国HAMAMATSU公司产P2288,日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。
虽然它们的型号不一样,但其结构、外型和电参数大致相同,大部分可以彼此互换使用。
热释电人体红外线传感器(以下简称:传感器)由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。
图1为P2288、SD02、SCA02-1的外形图。
图1a为它们的顶视图,其中较大的矩形部分为滤光窗,两个虚线框矩形为敏感单元,面积约2x1mm2 ,间距1mm。
图1b为侧视图;图1c为底视图;它们的监视、探测角度如图1a、d,其中参数为SCA02-1的数据,其它两种的参数大致相同。
1.敏感单元其内部结构见图1a及图2。
对不同的传感器来说,敏感单元的制造材料有所不同。
如,SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成;P2288由LiTaO3 制成。
这些材料再做成很薄的薄片,每一片薄片相对的两面各引出一根电极,在电极两端则形成一个等效的小电容,如图2中的P1、P2。
因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的,而它们形成的等效小电容能自身产生极化,极化的结果是,在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。
但这两个电容的极性是相反串联的。
这正是传感器的独特设计之处,因而使得它具有独特的抗干扰性。
当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时,由于P1、P2自身产生极化,在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷,而这两个电容的极性是相反串联的,所以,正、负电荷相互抵消,回路中无电流,传感器无输出。
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年代末期出现的一种新型传感器件。现在,已得到越热释电人体红外线传感器是上世纪80一些书刊只简要介绍了被动式热释电人体红外线传感器的基本应用。来越广泛的应用。目前, 本文就主动式和被动式两方面的基本应用原理作一大致介绍。 一、 热释电人体红外线传感器的基本结构和原理 ,德国产的SD02PH5324、目前,市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的公司的CERAMICP2288,日本NIPPON LH1954、LH1958,美国HAMAMATSU公司产等。虽然它们的型号不一样,但其结构、外型和电参数大致相同,大部RS02DSCA02-1、 分可以彼此互换使用。 由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部(以下简称:传感器)热释电人体红外线传感器为它们的顶视图,其中较大的1a的外形图。图P2288分组成。图1为、SD02、SCA02-1为1b1mm。图矩形部分为滤光窗,两个虚线框矩形为敏感单元,面积约2x1mm2 ,间距的数据,,其中参数为SCA02-11c为底视图;它们的监视、探测角度如图1a、侧视图;图d 其它两种的参数大致相同。 1.敏感单元 SD02对不同的传感器来说,敏感单元的制造材料有所不同。其内部结构见图1a及图2如,。制成。这些材料再做成很薄的薄片,每一由LiTaO3 P2288的敏感单元由锆钛酸铅制成;、P12片薄片相对的两面各引出一根电极,在电极两端则形成一个等效的小电容,如图中的。因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的,而它们形成的等效小电容能自身产生极化,P2但这两个电容的极性是相反串联负电荷。极化的结果是,在电容的两端产生极性相反的正、 的。这正是传感器的独特设计之处,因而使得它具有独特的抗干扰性。 P1、P2当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时,由于自身产生极化,在电容的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷,而这两个电容的极性是相反串联的,所以,正、负电荷相互抵消,回路中无电流,传感器无输出。
当人体静止在传感器的检测区域内时,照射到P1、P2上的红外线光能能量相等,且达到平衡,极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。同理,在灯光或阳光下,因阳光移动的速度非常缓慢,P1、P2上的红外线光能能量仍然可以看作是相等的,且在回路中相互抵消;再加上传感器的响应频率很低(一般为0.1~10Hz),即传感器对红外光的波长的敏感范围很窄(一般为5~15um),因此,传感器对它们不敏感。
当环境温度变化而引起传感器本身的温度发生变化时,因P1、P2做在同一硅晶片上的,它所产生的极性相反、能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消,传感器无输出。
从原理上讲,任何发热体都会产生红外线,热释电人体红外线传感器对红外线的敏感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化,而温度的变化导致电信号的产生。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号;而传感器的低频响应(一般为0.1~10Hz)和对特定波长红外线(一般为5~15um)的响应决定了传感器只对外界的红外传感所以,而这种变化对人体而言就是移动。线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感, 它可以抗可见光和大部分器对人体的移动或运动敏感,对静止或移动很缓慢的人体不敏感; 红外线的干扰。 2.滤光窗 ,滤光窗能有效地滤除2中的M它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的,如图,7.5~14um波长的红外线的穿透量为70%7.0~14um波长以外的红外线。例如,SCA02-1对,的响应波长为6~14um处时下降为65%,而在5.0um处时陡降为0.1%;P2288在6.5um 。中心波长为10um mλ)物体发射出的红外线辐射能,最强波长和温度的关系满足λm*T=2989((其中um.k,其辐射,即309~310.5K为最大波长,T为绝对温度)。人体的正常体温为36~37.5。C 。9.65um)λm=2989/(309~310.5=9.67~9.64um,中心波长为的最强的红外线的波长为)的中心。所7~14um因此,人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长(灯光等可见光中的而最大限度地阻止阳光、以,滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过, 红外线的通过,以免引起干扰。 综上所述,传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。 米,只有配合菲涅尔透镜使用才2菲涅尔透镜不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足米。例如,一些传感器对10能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到菲涅尔透镜采用塑料片制作而成。米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。远在20个部分,每一部分在竖3为它的平面图。从图中可以看出,透镜在水平方向上分寸成图3它们由一个个最上面部分的每一等份为一个透镜单元,直方向上又等分成若干不同的区域。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元,同心圆构成,同心圆圆心在透镜单元内。同样由同心圆构成,但同心圆圆心不在透镜单元内。当光线通过这些透镜单元后,就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每一个透镜单元只有一个很小的视角,视角内为可见区,视角外为盲区。任何两个相邻透镜单元之间均以一个盲区和可见区相间隔,它们断续而不重叠和交叉,如图3b。这样,当把透镜放在传感器正前方的适当位置时,运动的人体一旦出现在透镜的前方,人体辐射出的红外线通过透镜后在传感器上形成不断交替变化的阴影区(盲区)和明亮区(可见区),使传感器表面的温度不断发生变化,从而输出电信号。也可以这样理解,人体在检测区内活动时,一离开一个透镜单元的视场,又会立即进入另一个透镜单元的视场,(因为相邻透镜单元之间相隔很近),传感器上就出现随人体移动的盲区和可见区,导致传感器的温度变化,而输出电信号。
菲涅尔透镜不仅可以形成可见区和盲区,还有聚焦作用,其焦点一般为5厘米左右,实际应用时,应根据实际情况或资料提供的说明调整菲涅尔透镜与传感器之间的距离,一般把透镜固定在传感器正前方1~5厘米的地方。
菲涅尔透镜一般采用聚乙烯塑料片制成,颜色为乳白色或黑色,呈半透明状,但对波长为10um左右的红外线来说却是透明的。
表1为热释电人体红外线传感器SCA02-1的主要电参数。 `` 热释电人体红外线传感器的基本应用二、 构成的热释电人体红外线传感器检测与放大电路。SCA02-1图4是由P2288或 1 表 件 参 数 条项 目 2.2~10.0V 电源电压
C 0.3~2.0V 25.源极电压 Id=6~43uA Ω 47K源极阻抗 ) 10%Max电 平 衡 频率响应 0.3~30Hz 12db)(Max 70% 响应波长 7.5~14um 平均大于 C 。工作温度 -10~+50 4 图 检测到等。LM358或SCA02-1,IC1为低噪声高速运算放大器PY1PY1为传感器P2288倍,IC1a放大约2500人体红外线信号后,从2脚输出极微弱的电信号直接输入同相放大器耦合到反相放大器IC1b进一步放大。IC21再从脚输出一定幅度的信号,再经电容C8构成窗口式电压比较器,当IC1b的7脚电压幅度在Ua和Ub的幅值之间时,IC2的1、7脚无输出;当IC1b的7脚电压幅度大于Ub的幅值时,IC2的7脚输出高电平;当IC1b的7脚电压幅度低于Ua的幅值时,IC2的1脚输出高电平;经D1、D2相互隔离和“或”的作用,从P点输出高电平控制信号。R11用于设置窗口的阀值电平,调节R11可以调整检测器的灵敏度。P点输出高电平控制信号可以用于以下各种实用电路中。
1.“有电,危险”安全警示电路用于有电的场合,当有人进入这些场合时,通过发出语音和声光提醒人们注意安全。
2.自动门主要用于银行、宾馆。当有人来到时,大门自动打开,;人离开后又自动关闭。 3.红外线防盗报警器 用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。 4.高速公路车辆车流计数器 5.自动开、关的照明灯,人体接近自动开关等。 基于热释电红外传感器的报警系统 概述1
尤其是在家居安全随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,因而大大提高不得不时刻留意那些不速之客。现在很多小区都安装了智能报警系统,方面,有很强的隐由于红外线是不可见光,了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全。蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外,在电子防盗、人技术性能稳定等特点而受到广被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、体探测等领域中, 大用户和专业人士的欢迎。 主动式红外发射/接收以及微波保安报警器基本都是以超声波、目前国内使用的各类防盗、而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外等技术为基础。并将其转变为电这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,传感器。热释电红外传感器既可用于防盗报压信号,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。同时,用它制作的防盗报警器与目前市场警装置,也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。 上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点: ●不需要用红外线或电磁波等发射源。 ●灵敏度高、控制范围大。 ●隐蔽性好,可流动安装。 热释电红外传感器的原理特性2 不同的是热释电红热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及外传感器的热电系数远远高于热电偶,为了抑制因自其极化随温度的变化而变化。钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输平衡电路方式,出。热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达104MΩ,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的。
图1是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的大小相等的干扰信号在内部相它利用两个极性相反、是消除因环境和自身变化引起的干扰。. 热释电传感器通过安装对于辐射至传感器的红外辐射,互抵消的原理来使传感器得到补偿。 在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。 。μm制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0.202~为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波阳光和其它红外辐还能将灯光、片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外, 射拒之门外。 被动式红外报警器的结构原理3