述热释电红外探测器的使用场合。
热释电红外探测器在安全防护系统中的应用研究
热释 电红外 探 测 器在 安全 防护 系统 中 的应 用研 究
王松德 ， 张栓记 ， 朱小 龙 ， 杨杰 慧
洛 阳师范学院物理 与电子科学系 ， 河南 洛 阳 ４ １２ ７０２
摘 要 利用人体发 出的红外线 ， 过热释电红外传 感器 的接收 和放大 ， 成具 有一定 电压 幅度 的控制 信 通 形 号， 用这一控制信号去触发语 音录放电路工作 ， 就可制 成具有 自动控 制功 能的热 释 电红 外探 测语 音 录放 系 统 。电路采用最新热释 电红外 探测模 块与语音录放模 块设 计 ，当有人 出现在 热释 电红外 探测 模块 的探测 范
红外感应元通 常采用热释 电元件 ， 这种 元件在 接收 到人
体红外辐射时 ，由于 自身温度 变化 ， 致产 生 电荷 ，后续 电 导 路经检测处理后 就能产生所需 的信 号 。 ］
作， 播放事先录制好 的警示语 ， 醒人 们注意 ， 现对 危险 提 实 场 所的无人 值守式警戒＿ 。 ５ 】 该装置为模块 化结构 ， 干扰能 力强 、 低温 、 作稳 抗 耐 工 定 和使用方便 ， 探测距离＞ １ 且可调 ， ０ ｍ 适合 在警戒系统中
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第０ 年 １１ ２ ２ 卷 ， 期 ６６ 第 １ 月 ０ １
光
谱
学
与
光
谱
分
析
பைடு நூலகம்
Ｖ １ ６Ｎ ．１ｐ２２ ２２ ｏ ２，ｏ１， ０７ ０９ ． ｐ
Ｎｏ ｅ ｅ ．２ ０ ｖ ｍｂ ｒ ０ ６
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃｒ１Ａｎ ｌｓｓ ｐ ｃｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
上辐射出在波长 附近单位波长 的能量 （ ・ｃ ｗ ｍ ・ ． ） ｐ ｍ ；
光电传感技术论文热释电探测器及其应用
光电传感技术论文热释电探测器及其应用This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.光电传感技术热释电探测器及其应用院系电子工程学院光电子技术系班级光信息0802姓名 xxxx学号 xxxxx班内序号08考核成绩摘要论述了热释电电探测器的结构及工作原理。
推导出热释电电流，电流响应率，电压响应率的解析表达式，介绍了热点是探测器的红外探测，图像装置及其他应用，推导了热点是探测器在线开关和离走开关的工作原理、电路设计及应用。
对热释电材料进行了分类，对热释电材料、热释电传感器、热释电探测器的性能作了介绍。
关键词热释电探测器、在线开关、离走开关、热释电材料。
热释电探测器是本世纪70年代迅速发展起来的新型探测器，这种探测器具有室温工作、不需制冷、光谱响应无波长选择性、探测度高等特点，现已广泛应用于入侵报警、火灾报警、气体分析、自动门风诸多领域。
1. 热释电传感器热释电探测器的结构由热释电晶体、电极、吸收层、底衬、FET和负载电阻组成．吸收层上方的硅窗口材料只允许特定波段的红外辐射入射到吸收层上．热释电探测器具有自极化效应，晶体处于低于Curie温度的恒温环境时，其自极化强度保持不变，即极化电荷面密度保持不变，这些电荷被空气中的带电离子中和，当红外辐射入射晶体，被晶体吸收后，晶体温度升高，自极化强度变小，即电荷面密度变小．这样，晶体表面存在多余的中和电荷，这些电荷以电压或电流的形式输出，该输出信号可用来探测辐射．相反，当截断该辐射时，晶体温度降低，自极化强度增大，有相反方向的电流或电压输出。
若在dt时间内，热释电晶体温度变化dAT所引起的极化强度变化为dP，则与极轴垂直的晶体表面产生的电流面密度可表达为dt T d dt J ∆==dp th w τ1>>（1） Td ∆dp 称热电系数，用P 表示，这样，J 可表示为 dt Td p J ∆= （2）入射辐射是角频率为w 的正弦调制光，功率幅度为0W ，该辐射可表示为()jwt e W t W 0=，探测器吸收率为n ．此时，探测器温度上升量T ∆由下式确定T G dt T d C e aW jwt ∆+∆=0（3）其中，C 为晶体的热容量，G 为晶体与周围环境的热导率，用Lap1ace 变换方法解方程并利用初始条件0=t ，0=∆T 得()jwte jwC G aW t T +=∆0（4）因此热释电晶体产生的电流可表示为jwtjwe jwC G pAaW dt T d pA I +=∆=0 （5）式中，A 为电极面积。
热释电人体红外报警器的常用芯片的基本知识
热释电人体红外报警器的常用芯片的基本知识热释电人体红外报警器是一种广泛应用于家庭、商业、办公等领域的安全防范设备。
它可以通过采集人体的红外热量，来确定人体的存在，并发出警报。
其中，常用芯片是热释电传感器（Pyroelectric Sensor）和控制芯片（Control Chip）。
一、热释电传感器热释电传感器是热释电人体红外报警器的核心部件。
它是一种利用热释电效应制成的微型传感器，具有灵敏度高、可靠性好、功耗低等特点。
其工作原理是通过检测物体的红外辐射，将热量转换成电信号输出，在红外辐射强度变化时能够产生电荷，从而有效地提高探测器的灵敏度。
目前，热释电传感器已广泛应用到各种安防领域中。
二、控制芯片控制芯片是热释电人体红外报警器的另一个核心部件，它主要负责控制热释电传感器的输出信号，并处理传感器采集的数据。
常用的控制芯片有两类，一类是数字控制芯片（Digital Control Chip），另一类是模拟控制芯片（Analog Control Chip）。
数字控制芯片适用于高速数字信号处理，而模拟控制芯片适用于需要高精度信号处理的场合。
三、常见问题及解决方案在使用热释电人体红外报警器时，常见的问题有多种。
以下是其中的几个解决方案：（一）、误报问题误报问题是热释电人体红外报警器常见的问题之一。
误报的原因可能是传感器所处环境温度变化大或者某种因素导致的误报。
一般来说，可以通过调节热释电传感器的灵敏度，来解决误报问题。
（二）、漏报问题漏报问题是另一个常见的问题。
漏报的原因可能是传感器使用寿命老化，或者传感器所处环境温度变化较小。
为了解决漏报问题，可以定期更换传感器或增加热释电传感器的数量。
（三）、传感器定位问题传感器定位问题是一个极为重要的问题。
如果传感器安装位置不对，就可能会导致传感器无法正常工作。
在选择传感器安装位置时，应该注意避免在阳光直射或通风不良的地方，以及避免与其他电子设备干扰。
总之，热释电人体红外报警器可以有效地提高家庭、商业、办公等领域的安全防范能力。
热释电红外传感器及其应用
尚中锋 1，郭景华 2，祁明锋 1,2，范子亮 2
（.郑州炜盛电子科技有限公司，河南 郑州 450001）
摘要：为有效解决电化学、气敏类传感器稳定性差、检测范围窄、易中毒、测量精度低等问题，研制了一种基于钽酸锂薄膜材 料的热释电红外气体传感器。重点介绍了该气体传感器的工作原理及其结构设计，其结构采用双通道光路测量结构，分别为测 量通道和参考通道，有效避免了光源波动和腔体污染对传感器造成的影响。该传感器具有结构新颖、简单可靠、测量范围宽、 不中毒等特点，市场应用前景广阔。 关键词： 钽酸锂薄膜;热释电红外气体传感器;双通道结构;光源波动.
Abstract: In order to effectively resolve the problem of the electrochemical, gas type sensor, such as poor stability, narrow detection range, easy to poisoning and low accuracy etc.， a pyroelectric infrared gas sensor is developed based on lithium tantalate thin-film. The emphasis is paid on the working principle of the gas sensor and its design, its structure using two-channel optical measurement of the structure, respectively measuring channel and reference channel, effectively prevent the light source fluctuation and cavity impact of pollution on the sensor. The sensor has a novel structure, simple and reliable, wide measuring range, not poisoning etc., the market prospect is broad. Keyword: lithium tantalate thin films; pyroelectric infrared gas sensor; dual-channel structure; light fluctuations. 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：
热释电的应用
热释电的应用
热释电的应用主要在以下几个方面：
1.热能转换：热释电材料可以将热量转换为电能，主要用于制造热电发电机和太阳能电池等。
2.热成像：由于热释电材料具有很好的红外热成像性能，可以用于制造红外热成像仪和热成像相机等。
3.传感器：热释电材料可被用于制造各种传感器，如温度传感器、压力传感器等。
4.安全防护：热释电材料可以用于制造火灾探测器、热辐射计等，以防止火灾等安全事故的发生。
5.其他应用：此外，热释电材料还可以用于红外探测、红外辐射测量、红外光谱分析等领域。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业人士。
第六章、 热释电红外传感器及其应用
热释电效应：当一些晶体受热时，在晶体两端将会 产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化 而产生的电极化现象称为热释电效应。 通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被空气中 附集在晶体外表面的自由电子所中和，其自发极化 电矩不能显示出来。当温度变化时，晶体结构中的 正、负电荷重心产生相对位移，晶体自发极化值就 会发生变化，在晶体表面就会产生电荷，对外显示 电性。 若温度对时间的变化率为Dt/dt，极化强度PS 对 时间的变化率为dPs/dt，它相当于外电路上流动的 电流。射电极面积为A，则信号电压的大小为：
第六章、 热释电红外传感器及其应用
热释电红外传感器是一种被动式调制型温度 敏感器件，利用热释电效应工作，它是通过目标 与背景的温差来探测目标的。其响应速度虽不如 光子型，但由于它可在室温下使用、光谱响应宽、 工作频率宽，灵敏度与波长无关，容易使用。这 种探测器，灵敏度高，探测面广，是一种可靠性 很强的探测器。因此广泛应用于各类入侵报警器， 自动开关、非接触测温、火焰报警器等，目前生 产有单元、双元、四元、180°等传感器和带有 PCB控制电路的传感器。常用的热释电探测器如： 硫酸三甘钛（TGS）探测器、铌酸锶钡（SBN） 探测器、钽酸锂（LiTaO3）探测器、锆钛酸铅 （PZT）探测器等。
表10.1.1
TWH95系列控制电路内部设计有两个高阻抗输入低噪声运算 放大器，其总增益限制在67dB之内，灵敏度可通过外接电阻进行 调整。比较器为一个典型的窗口比较电路，其上下阈值经若干次 选择后，确定出最佳门限值。其比较放大电路由内部4V稳压电路 供电，设有温度补偿电路，因此增益不会随外界温度的变化而改 变。这种电路能抑制热气团流动所产生的红外干扰，误报率低， 其探测距离达12米以上。TWH95系列电路，均有使能控制端RD， 该脚悬空时为自动状态，接入光控元件可使电路白天待机，晚上 恢复自动工作。 电路内部均有为PIR预热的开机自动延时电路，延迟时间为45 秒，使PIR预热后建立稳定的工作状态。内部还设置了输出延时系 统电路，
热释电人体红外传感器原理及应用
热释电红外传感器原理及应用(测控技术与仪器1002班，刘建军发)【摘要】：随着社会的发展，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以热释电红外传感器为核心的自动门系统就是其中之一。
热释电红外传感器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钽酸锂、硫酸三甘铁等配合虑光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。
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。
【关键词】：热释电、红外线、自动控制、自动门。
1热释电红外传感器原理1.1热释电红外传感器的原理特性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。
热释电红外传感器原理及其应用_孙华
红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件，根据 红外传感器的工作原理，可分为热型和量子型两类。热型红外传感器 也称热释电红外传感器 （ Ｐ Ｉ Ｒ）或被动型红外传感器，热释电红外传 感器是利用红外辐射的热辐射作用引起元件本身的温度变化，其探测 率、响应速度都不如量子型传感器。但由于热释电红外传感器具有远 红外线不受可见光影响，故可不分昼夜连续检测，由于被测对象自身 发射红外线，故可不必另设光源。大气对某些特定波长 （ 如８～１ ４μ ｍ）红外线吸收甚少，故具较易检测到等特点，因此在防盗、报警、安 全、自动控制等方面，热释电红外传感器比其它类型传感器应用更为 广泛。热释电红外传感器的缺点是接收灵敏度较低、响应速度较慢， 故必须配用优良的光学透镜 （ 如抛物镜、菲涅尔透镜等 ），才能达到 较高的接收灵敏度和较快的响应速度。
而学生课外活动场所更是不容乐观，随着学校体育设施进一步向 社会开放，在利益的驱使下，原本有限的活动设施更加减少。社区里 缺乏适合学生活动场所和指导学生活动的社区体育指导员；仅有的健 身器材也是为成年人量身定做的，根本不适合中学生的活动需求；社 会上开放的体育场所十分的有限，能参加活动可能性不是很大，并且 还有价格不菲的活动费用。
（３）学校体育场地设施的影响。随着经济的日益发展，越来越 多的人涌向城市，使得原本拥挤的城市更加拥挤不堪。“袖珍式”的 学校比比皆是，大多数中学体育场地、器材、设施都是场地面积狭 小，不能满足体育的正常教学；场地条件较差，存在安全隐患，影响 学生参加体育活动兴趣；器材设备不足，质量差且陈旧，大多数学校 体育投资不足；设备器材竞技标准化、成人化，影响和制约了学生参 与体育活动的兴趣和积极性。
警。我们还可以在三极管Ｖ２的集电极加装为指示灯选择开关Ｓ，选择
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述热释电红外探测器的使用场合。
热释电红外探测器是一种通过检测物体辐射的红外能量来实现
检测的传感器。
由于其高灵敏度、快速响应和广泛的应用场合，热释电红外探测器在安防、消防、医疗、工业控制等领域得到了广泛应用。
首先，热释电红外探测器在安防领域中用于监控区域内的人员活动情况。
通过热释电红外探测器，可以检测到人体辐射出的红外能量，从而实现对区域内人员活动的监测和报警。
该技术广泛应用于机场、银行、商场、办公楼等公共场所，可以有效地提高安全性和防范犯罪。
其次，在消防领域中，热释电红外探测器也被广泛应用。
在大型建筑物、仓库、工厂等场合中，热释电红外探测器可以检测到火灾时产生的高能热辐射，从而及时报警并进行相应的处理。
此外，热释电红外探测器还可以用于医疗领域中的体温检测。
在公共场所、机场、车站等场合中，通过热释电红外探测器可以快速、准确地检测出人体的体温，从而实现对人员的体温监测和疫情防控。
最后，热释电红外探测器还广泛应用于工业控制领域中。
在工业生产中，热释电红外探测器可以用于检测机器设备的温度变化，从而实现对机器设备的监测和维护，提高生产效率和安全性。
总之，热释电红外探测器在安防、消防、医疗、工业控制等领域中的应用越来越广泛，具有重要的意义和价值。
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