热释红外智能无线继电器
热释电红外传感器的工作原理
热释电红外传感器的工作原理热释电红外传感器是一种采用热释电效应来感测红外辐射的传感器。
该传感器能够感知物体的温度和运动状态，具有广泛的应用领域，如安防、自动化、机器人等。
一、热释电效应原理热释电效应是指在非均匀电介质中，当物理量（如温度）发生变化时，电介质中的电荷会发生移动，导致电势的变化。
这种现象叫做热释电效应。
利用这种效应可以制成红外传感器。
二、热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由传感器芯片、滤光器、接收器、前置放大器、信号处理电路、输出电路等组成。
传感器芯片通常由热释电材料制成，如聚乙烯、锂铌酸锂等。
滤光器主要过滤掉不需要的光波，只让红外波通过。
接收器将红外波转化为电信号，然后通过前置放大器放大。
信号处理电路对信号进行滤波、增益等处理。
输出电路将处理后的信号转化为可用的电压或电流输出。
三、热释电红外传感器的工作原理1. 当有热源或物体进入传感器的感应区域时，将发射红外辐射波。
2. 经过滤光器的过滤，只有红外波通过，照射到传感器芯片上。
3. 传感器芯片产生电荷的移动，产生电势，经由接收器转化为电信号。
4. 通过前置放大器放大信号之后，通过信号处理电路进行滤波、增益等操作。
5. 处理后的信号通过输出电路转化为可用的电压或电流输出。
四、热释电红外传感器的优缺点1. 优点：响应速度快、结构简单、功耗低、灵敏度高、价格相对较低、在恶劣环境下也可以进行工作。
2. 缺点：受环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰、动态响应能力较差。
综上所述，热释电红外传感器是一种基于热释电效应工作的传感器，其工作原理主要是利用物体的红外辐射，产生电荷移动，最终产生电势并输出信号。
该传感器具有快速响应速度、低功耗、灵敏度高等优点，但受到环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰等缺点。
热释电红外传感器及其应用
1 延迟电路 由 CD4069 六反相器中的四个组成延迟电路。当有人在检测区并作一定的运动(或活动)， 则 9012 输出高电平，第 2 个反相器也输出高电平。此高电平经二极管 VD1 向电容器 C 快 速充电到接近 UC，则第 4 个反相器也输出高电平。电容器 C 上的电荷向 R 放电，由于 R 阻值较大，放电较慢，按图上的参数(C=220μF、R=10 2MΩ)，约经 12 分钟后 C 上的电压 才降到 1/2UC，使第 4 个反相器输出低电平。其波形如图 12(b)所示。改变不同的 R、C 可 获得不同的延迟时间，可根据要求选择。 该延迟电路的特点是它是一种累计型延时电路，即在延迟过程中又有脉冲输入，则延迟时 间会增加。例如延迟电路的延迟时间为 10 分钟，若在以后时间内有人在不断运动(或活动)， 则 1 脚会不断输入脉冲，延迟时间不断延长。 2 驱动电路 由三极管 9013 及继电器 K 组成驱动电路。当 CD4069 的 8 脚输出高电平时，9013 导通， 继电器 K 吸合，VD2 亮，常开触头闭合，给 220插座提供了电源。若是插上电灯(如用于 半暗厅)，则人在灯亮，人走后经一段延迟时间灯自灭。 继电器工作电压为 12V，触头容量与负载电流有关(触头工作电压要满足 220电压)。 结束语 以上电路仅供爱好者实验及制作。但要说明的是，因为热释电传感器检测的是温度，有 时小动物(猫、狗)进入检测区也会产生误动作。如果有条件可以设计成双鉴电路(如雷达探测 器)再加一个与门，则可提高可靠性，大大地减少误报的概率。 如果检测器与驱动电路分装两地，距离较远，则最好采用屏蔽线，以防止外界干扰而产生误 报。 读者也可以根据自己的要求或参考其它电路来实现有其它功能的防盗报警系统或自动化节 能装置。
红外热释电传感器
红外热释电传感器什么是红外热释电传感器红外热释电传感器是一种被广泛使用在安防监控中的传感器，可以检测并识别人体的红外辐射信号。
它可通过检测人体辐射的红外线来判断人体的存在，从而实现人体感应的应用。
与其他传感器相比，它在检测精度、灵敏度和稳定性方面都有很优秀的表现。
红外热释电传感器的原理红外热释电传感器采用的是“热释电效应”，当红外线照射在热释电传感器的各个区域上，红外线会通过吸收、反射、透过等过程，转化成电信号输出。
热释电材料在吸收红外线照射后，自身温度会提高，并且电荷的分布状态也会发生改变，从而产生输出电信号。
通过对红外辐射信号的检测和分析，可以判断出人体的存在与否。
红外热释电传感器的优劣势优势：1.高精度。
红外热释电传感器可以检测人体的移动方向、速度、距离等，准确度较高。
2.环境适应性强。
在各种天气环境下，红外热释电传感器都可以保持稳定的检测效果。
3.无线控制。
红外热释电传感器可以实现与其他设备的无线联动和控制。
劣势：1.价格较高。
红外热释电传感器的经济性不如其他传感器。
2.局限性。
红外热释电传感器只能检测人体等物品的红外辐射信号，无法判断物品的其他特征。
红外热释电传感器的应用红外热释电传感器主要应用于安防现场，例如办公室、居民小区、道路、停车场等。
具体应用如下：1.报警。
红外热释电传感器可以在特定的区域内检测人体的存在，当检测到非法闯入时，会即时发送信号到安全系统进行报警。
2.自动开关灯。
在开启了自动感应的灯具中，红外热释电传感器可以检测人体的存在，从而实现灯具的自动开关。
3.智能家居。
将红外热释电传感器应用到家居中，可以通过对家具的感知，实现智能化的控制管理。
红外热释电传感器与其他传感器的区别与其他传感器相比，红外热释电传感器的最大优势在于检测的是人体的红外辐射信号。
与光线传感器、声音传感器等其他传感器相比，红外热释电传感器可以在低光照、较弱声音等条件下工作，并且抗干扰能力较强。
但是，它也有自己的局限性，如无法检测人体之外的物体，且价格和功耗较高。
红外热释电传感器原理
红外热释电传感器原理红外热释电传感器原理 1红外热释电传感器原理 2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。
不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自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平衡电路方式，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。
1.2 被动式热释电红外传感器的工作原理与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10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。
人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥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10UM左右的红外辐射必须非常敏感。
2）为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片，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。
S18-L262B-2 数字型热释电红外传感器 使用说明书
MINI SMD数字型热释电红外传感器S18-L262B-2使用说明书V2.3性能及特点■小型化■SMD回流焊贴装工艺■数字信号处理■可进行光控使能调节，实现节能■内置滤波电路，抗干扰能力强■灵敏度、定时、光控可调■低电压、微功耗■适合超薄的产品外观设计应用领域■红外移动探测■物联网■可穿戴设备■智能家电：电视机、空调、数码相机、电脑■自动照明开关：智能家居、智能灯具■安防、汽车防盗设备■LCD显示屏■空气净化器■网络监控系统等■其它注意：1.不要在超出产品规格范围的情况下使用本产品.2.在产品封样过程中，双方对承认书需书面确认。
以便保证批量产品无误。
3.本产品如出现规格变更或产品停产，恕不另行通知，具体产品型号信息请咨询销售工程师。
4.森霸传感科技股份有限公司（以下简称森霸）免费授权用户非商业性使用本产品说明书，并为用户提供产品变更和咨询服务。
若要进行商业性的销售、复制、散发或其他商业活动，须事先获取森霸的书面授权和许可。
另外，用户在使用本产品说明书时，不得违反法律、危害公共安全或损害第三方合法权益，森霸不承担由此引发的任何索赔责任。
企业及产品概况：1.1体系认证ISO14001认证公司获得ISO14001认证，在遵守国家环保法的基础上，通过采取各种改进措施，实现企业可持续性发展。
ISO9001认证公司获得国际标准化机构（ISO）的品质保证标准-即“ISO 9001”的认证。
1.2关于欧盟ROHS指令ROHS指令：欧盟提出的“关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质的指令2011/65/EC”，公司生产的所有产品均符合欧盟ROHS指令。
1.3产品型号及检测原理1.3.1产品规格型号：本产品为SMD数字型双元热释电红外传感器，产品型号为S18-L262B-2，版本号为V2.3，若使用产品超出了产品列举的应用范围，请及时咨询产品应用或销售工程师。
1.3.2产品探测原理：传感器核心部件由热释电探测敏感元、红外滤光片和芯片IC三部分组成，其中探测敏感元为双元或者多元结构。
热释电红外传感器型号,引脚图及主要参数
常用热释电红外传感器型号,内部结构,引脚图及主要参数:
常用热释电红外传感器型号,引脚图及引脚功能描述:
目前常用的热释电红外传感器型号主要有P228、LHl958、LHI954、RE200B、KDS209、PIS209、L HI878、PD632等。
热释电红外传感器通常采用3引脚金属封装，其引脚图如下图所示.
常见热释电红外传感器内部结构图及引脚如下图所示:
各引脚功能分别为:电源供电端(内部开关管D极，DRAIN)、信号输出端(内部开关管S极，SOUR CE)、接地端(GROUND)。
常见的热释电红外传感器外形如下图2所示。
热释电红外传感器的主要参数:
热释电红外传感器的主要工作参数有:
工作电压:常用的热释电红外传感器工作电压范围为3～15V; 工作波长:通常为7.5～14 μ m;
源极电压:通常为0.4～1.1V，R=47kΩ;
输出信号电压:通常大于2.0V;
检测距离:常用热释电红外传感器检测距离约为6～10m；水平角度:约为120°；
工作温度范围:－10℃～＋40℃。
红外热释电传感器工作原理
红外热释电传感器工作原理
红外热释电传感器的工作原理是基于热释电效应。
当目标物体在周围环境中产生温度变化时，其表面所释放的红外辐射也会相应变化。
红外热释电传感器通常由一个红外热释电探测器和一个信号处理电路组成。
红外热释电探测器内部包含一些特殊材料，如锗或钛酸锂晶体，这些材料具有热释电特性，在热敏元件加热的情况下会产生电荷变化。
当目标物体进入传感器的探测范围内，目标物体的温度会与周围环境的温度产生差异，从而导致目标物体表面发出不同强度的红外辐射。
红外热释电探测器会将目标物体表面的红外辐射转化为电信号。
信号处理电路会对探测到的电信号进行处理和分析，判断目标物体是否存在，以及目标物体的位置和运动状态。
通常，这些信号处理电路会比较当前接收到的信号与预设的阈值，当信号超过阈值时，会触发相应的输出信号。
红外热释电传感器广泛应用于自动控制、安防监控、人体检测等领域，其工作原理简单而可靠。
热释电红外感应控制照明灯开关课程设计报告
高频电子线路课程设计报告设计题目：热释电红外感应控制照明灯开关学院：信息工程学院专业：电子信息工程班级：姓名：学号：时间：2013.10.21至2013.10.24摘要随着科技的发展和人们对节能的越来越关注。
设计简单实用节能的照明灯开关电路就尤为重要，本课程设计采用常用的555电路，光敏电阻，热释电传感器，三极管和继电器组成。
能实现在晚上的时候，当人在开关一定范围内灯才会打开并且能延时一段时间的功能。
关键词：555电路；光敏电阻；热释电传感器；三极管；继电器。
目录1.设计任务与要求 (3)2.方案设计与原理 (4)3.单元电路设计与元器件介绍 (5)4.总原理图及元器件参数 (8)5.安装与调试 (9)6.实训总结 (10)7.教师评语 (11)1.设计任务与要求（1）设计目的通过设计与制作，将光敏电阻，，三极管，继电器及NE555芯片等知识点有机地，系统地联系起来，进一步加深学生对所学基本理论知识的理解与运用。
培养学生理论联系实际，动手制作，安装，焊接，调试电子产品及分析解决实际问题的综合技能。
（2）设计要求从节约用电的角度出发，照明灯在晚上有人的时候，照明灯自动打开，延时一段时间后自动熄灭。
要求采用所给元器件设计一个简单，易于操作且节约材料的电路图，并在万能板上手工焊出该电路。
2.方案设计与原理（1）方案设计框图（2）方案原理本方案通过光敏电阻的电阻变化来控制三极管的通断，从而控制NE555的电源通断。
通过电阻，电解电容和NE555实现延时功能。
通过红外线传感器来触发NE555。
通过继电器来实现低电压控制高电压，实现照明灯的亮灭。
光控，红外控电路 NE555 延时电路 继电器 灯3.单元电路设计与元器件介绍1.光控电路图中的光敏电阻在晚上的时候电阻变大，分得的电压变大，滑动变阻器分得的电压变小，三极管不导通，从而使NE555芯片4脚直接接电源，而当白天的时候则相反，三极管导通，4脚电压拉低。
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热释红外探测智能无线继电器
热释红外探测智能无线继电器功能简介：
热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。
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。
将这个电压信号加以放大，应用无线通信模块将这个电平信号发射给远端的各种驱动、控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警等。
摘要
设计分为4个模块：热释红外探测电路、无线发射模块、无线接收模块、继电器模块。
热释红外探测电路用于感知是否有人的接近；无线发射模块用于把热式热释探测电路探测的数据传输给无线接收模块；无线接收模块用于接收并处理无线发射电路传送过来的数据；继电器模块的作用是把220V/50HZ的交流电选择接通给两个支路中的一个，而且通过降压给继电器提供12V 驱动电压以及无线接收模块工作所需的5V电压。
一、方案论证和比较
1.热释红外探测电路的设计和比较
方案一：
热释电红外传感器的输出信号通过放大后通过一个A/D 转换电路把信号给单片机，有单片机处理得到结果。
但该方案外围电路比较复杂，而且设计的初诚是一个开关电路的功能，很显然在
这里使用单片机浪费资源。
方案二：
选用BISS0001芯片与热释点红外传感器和和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。
BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
鉴于方案二的以上优点，综合比较，该模块采用方案二。
2.无线发射模、接收块方案的分析和比较
因为热释红外探测电路只是个开关的电路，当探测到人体辐射的红外线时热释红外探测电路给出一个高电平，为了信号传输的可靠性以及电路的简洁性，所以采取ASK调制，因为其发射和解调都比较简便。
那么如何保证无线发射的信号正确的传送呢，有以下方案：方案一：采用单片机的串口通信端口进行通信，发射端输出8特定个二进制码经过ASK调制发射出去后，接收端解调、放大后把数据传递给接收端的单片机，判断接收的8个二进制码与发射的是否相同，这样可以进行多路信号同时通信而不受干扰，如果相同则输出高电平，其他情况均输出低电平。
这样热释红外探测电路的开关特性就通过无线传输到了接收端。
方案二：采用2262发射芯片和2272接收芯片；PT2262/227是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片。
他们CMOS 工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽：
2.6～15v ，2262芯片的震荡为RC震荡，可以通过修改外部震荡电阻阻值来改变2262产生数据的波特率，一帧数据由八位地址码和四位数据码组成。
2272芯片可大概分为锁存输出和非锁存输出这两种，其中L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变。
M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。
在一般的遥控和无线传输中一般都需用锁存输出的。
2272有个VT端口，即解码有效确认输出端，解码有效变成高电平，其他情况均低电平输出。
这样，2262产生的一帧码元的数据通过ASK方式调制发射，接收端解调、放大传给2272芯片，2272在内部判断接收的一帧码元里的地址码与自身的地址码是否一样，这样就可以进行多机同时通信而不受干扰；当接收的地址码和自身的地址码一致时就解码有效，VT端高电平输出。
这样热释红外探测电路的开关特性就通过无线传输到了接收端。
比较上述两种方案，单片机方案，明了，扩展性能很强，但因为其外部晶振对ASK的调制和解调都有很大的影响，会造成解码错误；而2262、2272是低频率的RC震荡就不会对其造成影响，而相对功耗和节能方面来说2262、2272的优势就非常明显了；综上该模块采用方案二。
3.寻找继电器模块电路方案
用5V的直流电给无线接收模块和继电器作为驱动电压，这样做
在用电方面很安全而且电路十分简单。
但遇到一个实际中的难题，这个5V的直流电有谁来提供，一般的电池的容量有限不能长时间给其供电，而且直流交流在一块不是和合适的，于是就又了一下方案：通过串联电阻对220V/50HZ的交流电进行分压，经过文氏电桥对其进行整流，再RC滤波，用12V的稳压管使其输出12V电压驱动继电
3脚接通时，整机供电信号采集和处理电路通过VCC供电。
开机后芯片复位，在一定时间内禁止信号触发，防止开机干扰信号，和开机时人体近距离感应误报。
热释电红外传感器的输出信号输出信号幅值一般都很小，大约几百微伏到几毫伏，此信号经过高频滤波，传到处理芯片的14脚经过一级运算放大后由16脚传出，再经过电容C8耦合
进入13脚，进行第二级放大，再经由电压比较器构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo 经电阻R14驱动无线发射模块。
图中，RG为光敏电阻，用来检测环境照度。
若环境较明亮，RG1的电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。
P1为光敏电阻使用选择端，悬空时报警器在白天夜晚都起作用，短接P1白天不起作用(套件标准件不配光敏电阻，P1悬空)，图中R8可以调节放大器增益的大小，图中JP1为灵敏度调节端子，1脚和2脚短接灵敏度高，2脚和3脚短接灵敏度低。
输出延迟时间Tx由外部的R9和C13的大小调整，触发封锁时间Ti由外部的R12和C12的大小调整。
1脚是可重复触发和不可重复触发选择端。
为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发。
上图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过
程。
不可重复触发工作方式下的波形。
以下图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。
可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。
在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。
在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态
其中Tx=49152R
1C 1
Ti=24R
2C
2
本设计选择可重复触发工作方式。
2.2262/2272无线发射和接收模块。
2262接收电路：
接收模块中解调电路的解调方式：
超再生检波接收器，超再生检波电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器，振荡频率和发射器的发射频率相一致。
而间歇振荡（又称淬装饰振荡）双是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡和间歇。
而间歇（淬熄）振荡的频率是由电路的参数决定的（一般为1百~几百千赫）。
这个频率选低了，
电路的抗干扰性能较好，但接收灵敏度较低：反之，频率选高了，接收灵敏度较好，但抗干扰性能变差。
应根据实际情况二者兼顾。
超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热搔动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范围为0.3~5kHz之间，听起来像流水似的“沙沙”声。
在无信号时，超噪声电平很高，经滤波放大后输出噪声电压，该电压作为电路一种状态的控制信号，使继电器吸合或断开（由设计的状态而定）。
当有控制信号到来时，电路揩振，超噪声被抑制，高频振荡器开始产生振荡。
而振荡过程建立的快慢和间歇时间的长短，受接收信号的振幅控制。
接收信号振幅大时，起始电平高，振荡过程建立快，每次振荡间歇时间也短，
D2、D3、D4组成文氏电桥整流；R9限流；C7和DW2得到12V直流电，此时直流电中还存在较多的高频成分，L1电感滤掉高频部分得到较纯的直流部分；LED1与R7指示电路是否通电；BLY为继电器，D5为保护继电器不会因为通断时烧坏；Q1与R6是个驱动电路；当input
位高电平时LED2点亮，继电器工作。
L1
发射功率，通信距离就越远。
远距离传输的话，建议采用超外差接收机。
较超再生接收机，在同等条件下，超外差接收机的通信距离比超再生接收机的通信距离要远40%。
在室内通信的话，超再生接收机足够了。
为了避免无偏可以多台探测仪进行测试，彼此能够相互校正，提
高正确率。