人体热释放感应电路
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 年月末期出现的一种新式传感器件。
热释电红外传感器不受白日黑夜的影响，可日夜不断地用于监测，宽泛地用于防盗报警。
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、信号办理和继电器控制电路等几部分构成，其构造框图如下图。
光学系统热释电红信号继电器待测目标（菲涅尔透外传感器办理控制一、热释电人体红外线传感器的基本构造和原理热释电红外 (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式高敏捷度红外探测元件。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其变换成电压信号输出。
将输出的电压信号加以放大，即可驱动各样控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警等。
当前市场上常有的热释电人体红外线传感器主要有上海赛拉企业的SD02、PH5324，德国 Perkinelmer企业的LHi954、 LHi958，美国 Hamastsu企业的 P2288，日本Nippon Ceramic 企业的 SCA02-1、RS02D等。
固然它们的型号不同样，但其构造、外型和特征参数大概同样，大图 1 热释电传感器实物图部分能够相互交换使用。
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多数构成，如图 1 所示。
对不同的传感器来说，探测元的制造资料有所不同。
如SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成；P2288 由 LiTaO3制成。
将这些资料做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两头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，所以形成的等效小电容能自己产生极化，在电容的两头产生极性相反的正、负电荷。
传感器中两个电容是极性相反串连的。
当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，在电容两头产生极性相反、电量相等的正、负电荷，所以，正负电荷互相抵消，回路中无电流，传感器无输出。
当人体静止在传感器的检测地区内时，照耀到两个电容上的红外线光能能量相等，且达到均衡，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互相抵消，传感器仍旧没有信号输出。
介绍一种人体红外感应开关(附图)
人体红外感应开关自然界中，任何高于绝对温度（- 273度）时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的。
人体红外感应开关就是采用这一原理制成的，它是一种被动红外探测开关。
在被动红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PIR)，它能将波长为8一12um之间的红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用，因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，因此，红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。
另外一个器件就是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两种形式，即折射式和反射式。
菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用，即将热释的红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化的电信号。
人体热释电红外传感器：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触发开关动作。
当有人进入开关感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通负载，人不离开感应范围，开关将持续接通；人离开后或在感应区域内无动作，开关延时（时间可调TIME 5-120秒）自动关闭负载。
红外感应开关感应角度120度，距离7-10米，延时时间可调。
感应红外线的半导体元件产生飘移电荷，形成微弱电流，经过放大电路，联动继电器或可控硅开关。
2课题二十一 热释电人体红外传感器应用电路的安装与调试
课题二十一热释电人体红外传感器应用电路的安装与调试1、实训目的⑴了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理。
⑵熟悉热释电人体红外传感器的应用。
2、实训设备及器件⑴实训设备：直流稳压电源1台，万用表1只，面包板1块。
⑵实训器件：热释电人体红外传感器SD02、LM324、LED、三极管、电阻、电容。
3、实训电路及说明热释电人体红外传感器为20世纪90年代出现的新型传感器，专门用于检测人体辐射的红外能。
用它可以做成主动式（检测静止或移动极慢的人体）和被动式（检测运动人体）的人体传感器，与各种电路配合，广泛用于安全防范领域及控制自动门、灯、水龙头灯场合。
⑴结构和原理热释电人体红外传感器有多种型号，但结构、外形和电参数大致相同，一般可互换。
其典型外形见图2-21-1。
该传感器由敏感元件、场效应管、阻抗变换器和滤光窗等构成，并在氮气环境下封装。
图2-21-1 热释电人体红外线传感器外形图图2-21-1的顶视图中，矩形为滤光窗，两个虚线框为矩形敏感单元。
热释电人体红外传感器的内部结构及原理见图2-21-2和图2-21-3。
图2-21-2 内部结构图图2-21-3 内部原理图图中，敏感单元一般采用热释电材料锆钛酸铅（PZT）制成，这种材料在外加电场撤除后，仍然保持极化状态，也即存在自发极化，且自发极化强度P S随温度升高而下降。
制作敏感单元时，先把热释电材料制成很小的薄片，再在薄片两面镀上电极，构成两个串联的有极性的小电容，因此由温度的变化而输出的热释电信号也是有极性的。
由于把两个极性相反的热释电敏感单元做在同一晶片上，当环境的影响使整个晶片产生温度变化时，两个传感单元产生的热释电信号相互抵消，起到补偿作用；当热释电传感器在使用时，前面要安装透镜，使外来的红外辐射只会聚在一个传感单元上，这时产生的信号不会被抵消。
热释电人体红外传感器的特点是，它只在由于外界的辐射而引起本身温度变化时，才给出一个相应的电信号，当温度的变化趋于稳定后，就不再有信号输出。
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理：
人体感应模块是一种无线传感器，可以检测到人的出现，它通过感应人的存在来释放电压或者信号，从而激活相关的装置。
它的原理和使用方式主要有三种：红外波、超声波、微波波。
红外波的原理是利用人体的红外热量来检测人的存在，其中又被分为三个阶段：发射、接收和处理。
在红外波检测模块中，发射红外波的发射模块可以是单片机、晶振以及振荡电路。
接收模块是一个检测了红外热量的热接收器，它可以将红外热量转化为电信号，传输到控制电路中，并可以实现对人的检测功能。
处理模块则通过一定的比较电路，当发射和接收的输出电压超过一定阈值时，即可判断出人的存在，从而激活相关电路或装置
超声波技术原理是利用发射和接收超声波模块来检测人的存在，发射模块可以采用转换器或振荡放大器，以产生振荡超声波。
然后发射的超声波会在可见距离内反射回接收模块，接收模块也可以采用振荡放大电路来接受反射的超声波，之后将超声波接收的信号转换成电信号，传输到控制电路中，然后通过比较电路进行比较，当两个信号差距超过一定值时，即可认定人的存在，激活相关的电路或装置。
微波技术原理是利用发射和接收微波模块来检测人的存在，发射模块可以采用微波发射器，并通过发射放大器来发射微波，微波在空间传播时，会受到人体的影响而发生变化，此时接收微波的模块在接收这个信号的基础上，同样会将微波信号转换成电信号，再传输到控制电路中，控制电路中的比较电路同样会根据信号差距来判断人的存在，从而激活相关电路或装置。
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理# 人体感应模块电路原理## 引言人体感应模块是一种广泛应用于自动控制领域的设备，其原理基于红外线技术。
本文将详细介绍人体感应模块电路的原理，涵盖其工作原理、主要组成部分以及电路连接方式等方面。
## 工作原理人体感应模块的工作原理基于人体红外辐射。
人体在不同温度下会发出红外线辐射，而人体感应模块能够探测到这些辐射信号。
其核心部件是红外传感器，该传感器能够感知环境中的红外辐射变化。
当有人或其他物体进入感应范围时，人体感应模块将感知到红外辐射的变化，并产生相应的电信号。
这个电信号随后被处理电路放大和滤波，最终输出一个触发信号，用于控制其他设备的启动或停止。
## 主要组成部分### 1. 红外传感器红外传感器是人体感应模块的关键部分，通常采用热释电材料制成。
这些材料在红外辐射下会产生电荷变化，从而实现对红外辐射的感知。
### 2. 放大电路放大电路用于增强红外传感器输出的微弱信号，确保在不同环境条件下都能可靠地检测到人体的存在。
这一阶段的电路设计关键在于提高信噪比，以减少误触发的可能性。
### 3. 滤波电路滤波电路用于去除掉传感器输出中的干扰信号，确保只有与人体红外辐射相关的信号被传递到后续的处理阶段。
这有助于提高人体感应模块的精度和可靠性。
### 4. 触发电路触发电路根据经过处理的信号判断是否触发，进而控制连接的设备的启动或停止。
这一部分的设计需要考虑灵敏度、延时等参数，以满足实际应用的需求。
## 电路连接方式人体感应模块通常通过以下方式连接到其他设备：### 1. 电源连接人体感应模块需要外部电源供电，通常工作电压在3V至5V之间。
正确连接电源是确保模块正常运行的关键。
### 2. 输出触发信号连接感应模块的输出触发信号通常是数字信号，可以通过数字输入口连接到其他设备，如微控制器或继电器。
### 3. 灯光或报警器连接在一些应用场景中，人体感应模块被用于控制灯光或报警器。
通过连接这些设备，可以实现对感应信号的及时响应。
人体感应模块电路原理
人体感应模块电路原理人体感应模块电路原理是指通过感应人体的热量辐射来实现对人体的感知与控制。
它是一种用于实现人体感应控制的电子装置，通常用于安全监控、智能灯光控制等领域。
人体感应模块电路通常由人体感应探测器、信号处理电路和输出控制电路组成。
其中，人体感应探测器负责感知人体的热量辐射，信号处理电路将感测到的信号进行放大、滤波和处理，输出控制电路根据信号处理后的结果，触发相应的输出控制操作。
首先是人体感应探测器，它采用红外线技术来感知人体的热量辐射。
一般来说，人体发出的热量主要集中在长波红外线（8-15微米）范围内，因此探测器会专门选择这个波段进行感应。
通常，感应器是由红外发射管和红外接收管组成，它们呈对射的方式布置。
当有人体经过时，红外线会被人体吸收或反射，感应器就能够检测到有人体接近。
接下来是信号处理电路，主要负责对感测到的信号进行放大、滤波和处理，以得到可靠的输出信号。
首先，感测到的微弱信号会经过放大电路放大为较大的电压信号，以提高信号与噪声的比值。
然后，滤波电路会对信号进行滤波，去除高频噪声和杂散信号。
最后，处理电路会对信号进行逻辑运算，根据设定的阈值来判断是否有人体接近，从而触发相应的输出控制操作。
最后是输出控制电路，它根据信号处理电路输出的结果来触发相应的控制操作。
例如，在安全监控系统中，当人体接近时，输出控制电路可以触发报警器发出警报或者启动相机进行拍摄；在智能灯光控制系统中，当人体接近时，输出控制电路可以触发灯光的开启或关闭。
输出控制电路可以通过继电器、晶体管等元件实现相应的控制功能。
总结起来，人体感应模块电路原理是通过人体感应探测器感知人体的热量辐射，通过信号处理电路对感测到的信号进行放大、滤波和处理，最终通过输出控制电路触发相应的控制操作。
这种原理广泛应用于安全监控、智能家居、智能灯光控制等领域，带来了更加智能、便捷和高效的人机交互体验。
人体热释感应开关接线详解图 浅谈人体热释感应开关功能
人体热释感应开关接线详解图浅谈人体热释感应开关功能
本文主要是关于人体热释感应开关的相关介绍，并着重对人体热释感应开关的接线进行了详尽的阐述。
人体热释感应开关人体感应类开关又叫热释人体感应开关或红外智能开关。
它是基于红外线技术的自动控制产品，当人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。
分类型号
由于其自身的优点，人体感应类开关有了迅速的发展。
开关分类详述如下：
按安装方式分类
（1）墙壁式人体感应类开关
（2）吸顶式人体感应类开关
按接线方式分类
（1）单线式人体感应类开关
（2）二线制人体感应开关
（3）三线制人体感应开关
（4）四线制人体感应开关
应用场景
人体感应类开关常应用于楼梯，走道，洗手间，电梯等许多一般公共生活场所。
当人体进入到开关感应范围时，开关微电脑系统能够感应到人体移动的红外热释变化，同时自动开启照明灯具，直至感应到人离开后并延时预先设定的时间再自动关闭。
为您在黑夜中“点”亮一盏灯：
1. 用于会议室、办公区，洗手间，地下室。
它可以做到人来灯开，人离灯灭，极大的避免了浪费，为你节约能源，也为您省去忘记关灯的痛苦。
2. 用于消毒房。
人来，自动关掉消毒设备，人走，又自动开启设备。
为您的健康保驾护航。
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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人体热释放感应开关电路
一、设计思想
人体能量热释放有一特定波长红外线，由红外传感器检测到这种红外线的变化并予以放大选频处理后，可以推动适当的负载，就可以构成一个人体红外自动开关。
PIR RE200B热释电人体红外传感器能检测到人体移动引起的红外热能之变化并将它转换为电压量。
设计的思想是怎么将此电压量处理，用什么形式去推动负载，构成自动开关。
二、设计目的
通过PIR RE200B热释电人体红外传感器及相应的处理信号的集成块构成一自动控制电灯的开关电路。
可以实现以下功能：
⏹白天，不管有人无人灯都不会亮；
⏹晚上，只要检测到人体信号，灯就会亮（有人灯亮，无人灯灭）；
⏹该开关电路应可接到220V的生活用电压，方便安装使用。
三、设计内容
（一）、信号处理集成块BISS0001
BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。
（1）特点如下：1、 CMOS工艺； 2、数模混合； 3、具有独立的高输入阻抗运算放大器； 4、内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰；
5、内设延迟时间定时器和封锁时间定时器；
6、采用16脚DIP封装。
BISSOOO1管脚图
（2）管脚说明
1 A --可重复触发和不可重复触发选择端。
当A为“1”时，允
许重复触发；反之，不可重复触发
2 VO-- 控制信号输出端。
由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低
电平跳变到高电平时视为有效触发。
在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。
3 RR1-- 输出延迟时间Tx的调节端
4 RC1--输出延迟时间Tx的调节端
5 RC2--触发封锁时间Ti的调节端
6 RR2--触发封锁时间Ti的调节端
7 VSS--工作电源负端
8 VRFI --参考电压及复位输入端。
通常接VDD，当接“0”时可
使定时器复位9VCI触发禁止端。
当Vc<VR时禁止触发；当Vc>VR 时允许触发(VR≈0.2VDD)
10 IB--运算放大器偏置电流设置端
11 VDD--工作电源正端
12 2OUTO--第二级运算放大器的输出端
13 2IN-I--第二级运算放大器的反相输入端
14 1IN+I--第一级运算放大器的同相输入端
15 1IN-I--第一级运算放大器的反相输入端
16 1OUTO--第一级运算放大器的输出端（3）集成块内部结构图
（4）工作原理
BISS0001是由运算放大器、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。
根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。
然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。
由于VH≈0.7VDD、
VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。
COP3是一个条件比较器。
当输入电压
Vc<VR(≈0.2VDD)时，COP3输出为低电平封住了与门U2,禁止触发信号Vs向下级传递；而当Vc>VR时，COP3输出为高电平，进入延时周期。
1、不可重复触发工作模式
不可重复触发工作波形图
当A端接“0”电平时，在Tx时间内任何V2的变化都被忽略，直至Tx时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。
当Tx时间结束时，Vo下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期Ti。
在Ti时间内，任何V2的变化都不能使Vo跳变为有效状态（高电平）,可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。
2、可重复触发工作模式
可重复触发工作波形图
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。
（二）PIR RE200B热释电人体红外传感器参数
灵敏元面积2.0×1.0mm2
基片材料硅基片厚度 0.5mm
工作波长 7-14μm 平均透过率＞75%
输出信号＞2.5V(420°k黑体1Hz调制频率0.3-3.0Hz 带宽72.5db 增益)
噪声＜200mV(mVp-p) (25℃)平衡度＜20%
工作电压 2.2-15V 工作电流 8.5-24μA(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)源极电压 0.4-1.1V(VD=10V,Rs=47kΩ,25℃)
工作温度 -20℃- +70℃保存温度 -35℃- +80℃
视场139°×126°
四、设计电路
原理图说明：
从右往左看，接到220V的电压后→经过一个0.22uF的电容和一750K的电阻进行降压→经过4个1N4007二极管构成的整流桥→电容滤波→MC7805三端稳压输出→滤波。
可以得到一稳定的+5V电压，为处理芯片和传感器提供工作电压。
从左往右看，传感器检测到信号后从二脚输出一电压量，接入集成块的14管脚经行第一级放大，通过电容耦合输入到集成块的13管脚经行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs。
集成块9脚接光敏电阻和33K的电位器（调节光照强度对9脚输出的控制信号的影响），此电路作为照明控制，若环境较明亮，光敏电阻值会降低，使9脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号Vs。
集成块1脚与SW2开关可以控制选
择集成块的工作模式。
输出延迟时间Tx由5脚和6脚接的R7和C7的大小调整，触发封锁时间Ti由3脚和4脚接的R8和C8的大小调整，R7/R8选用470欧姆，C7/C8选用0.1uF。
工作过程：传感器输出的信号经放大，选频后由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs。
9脚输出为高电平。
两信号与门输出去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经9013晶体管放大驱动双向可控硅接通负载。