热释电红外传感器探测实验报告
热释电实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解热释电现象的基本原理。
2. 掌握热释电材料的特性及其应用。
3. 通过实验验证热释电效应的存在，并探究影响热释电输出的因素。
二、实验原理热释电效应是指某些材料在温度变化时，会在其表面产生电荷的现象。
这种现象是由于材料内部的电偶极子随温度变化而重新排列，从而产生表面电荷。
当温度升高时，电偶极子剧烈摆动，平均自发极化降低，感生电荷的量也减少；而当温度降低时，电偶极子摆动角度减小，自发极化增强，感生电荷的量增加。
热释电材料主要包括单晶、多晶和玻璃态材料。
本实验采用单晶热释电材料，通过测量其温度变化时产生的电荷量，来验证热释电效应的存在。
三、实验仪器与材料1. 热释电材料（单晶）2. 温度控制器3. 电荷测量仪4. 加热器5. 数据采集系统四、实验步骤1. 将热释电材料放置在加热器上，并连接到温度控制器和数据采集系统。
2. 设置温度控制器的起始温度和结束温度，以及温度变化速率。
3. 开启加热器，使热释电材料温度逐渐升高。
4. 利用电荷测量仪实时测量热释电材料表面产生的电荷量。
5. 记录不同温度下的电荷量数据。
6. 分析实验数据，验证热释电效应的存在，并探究影响热释电输出的因素。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着温度的升高，热释电材料表面产生的电荷量逐渐减小；随着温度的降低，电荷量逐渐增加。
这验证了热释电效应的存在。
2. 分析实验数据，发现以下因素对热释电输出有影响：a. 热释电材料的种类：不同种类的热释电材料具有不同的热释电性能，其电荷量输出与温度变化的关系也不同。
b. 温度变化速率：温度变化速率越快，电荷量输出越大。
c. 热释电材料的尺寸：热释电材料的尺寸越大，电荷量输出越大。
d. 环境温度：环境温度越低，电荷量输出越大。
六、实验结论1. 本实验验证了热释电效应的存在，并成功测量了热释电材料在温度变化时产生的电荷量。
2. 实验结果表明，热释电材料的种类、温度变化速率、尺寸和环境温度等因素对热释电输出有显著影响。
热释红外传感器实验
热释红外传感器实验学院：计信专业：自动化姜木北【实验目的】1. 理解热释红外传感器的工作原理；2. 掌握热释红外传感器的使用方法。
【实验设备】1. 装有IAR 开发工具的PC机一台；2. 下载器一个；3. 物联网多网技术综合教学开发设计平台一套。
【实验原理】1. 热释红外传感器简介普通人体会发射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。
如图 1.127所示：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。
本实验所使用的热释电传感器输出信号为高低电平，当检测到人时输出高电平，否则输出低电平。
【电路连接】热释电（人体红外）传感器和CC2530节点电路连接如图 1.128所示：图中J13为传感器模组与CC2530单片机的P1口相连，J14与传感器的接口相连；C26为滤波电容，传感器工作电压为5V，“2”引脚为信号输出端。
实验八红外光传感器----热释电红外传感器性能
实验八红外光传感器----热释电红外传感器性能一:实验原理:热释电红外传感器的具体结构和内部电路如图(26)所示，主要由滤光片、PZT热电元件、结型场效应管FET及电阻、二极管组成.。
其中滤光片的光谱特性决定了热释电传感器的工作范围。
本仪器所用的滤光片对5μm以下的光具有高反射率，而对于从人体发出的红外热源则有高穿透性，传感器接收到红外能量信号后就有电压信号输出。
二:实验所需部件:热释电红外传感器、慢速电机、热释电处理电路、电加热器、电压表三:实验步骤:1.将菲涅尔透镜装在热释电红外传感器探头上,探头方向对准热源方向,按图标符号将传感器接入处理电路，接好发光二极管。
开启电源,待电路输出稳定后开启热源,同时将慢速电机叶片拨开不使其挡住热源透射孔。
2.随热源温度上升,观察热释电红外传感器的V o端输出电压变化情况。
可以看出传感器并不因为热源温度上升而有所反应。
3.开启慢速电机,调节转速旋钮,使电机叶片转速尽量慢,不断的将透热孔开启——遮挡。
此时用电压表或示波器观察输出电压端V o就会发现输出电压随热源的变化而变化。
当达到告警电压时,则发光管闪亮。
4.逐步提高电机转速,当电机转速加快,叶片断续热源的频率增高到一定程度时,传感器又会出现无反应的情况，请分析这是什么原因造成的？(可结合热释电红外传感器工作电路原理分析)四:注意事项：慢速电机的叶片因为是不平衡形式，加之电机功率较小，所以开始转动时请用手拨动一下。
红外光传感器----热释电红外传感器人体探测一:实验原理：热释电红外传感器是一种红外光传感器，属于热电型器件，当热电元件PZT受到光照时能将光能转换为热能，受热的晶体两端产生数量相等符号相反的电荷，如果带上负载就会有电流流过，输出电压信号。
二:实验所需部件：热释电红外传感器、菲涅耳透镜、温控电加热炉、热释电红外传感器实验模块、{温度传感器实验模块}、电压表、示波器（图26）热释电传感器结构及电路原理三:实验所需部件:热释电红外传感器、菲涅尔透镜、电压表四:实验步骤：1.观察传感器探头，探头表面的滤光片使传感器对10μm左右的红外光敏感，可以安装在传感器前的菲涅耳透镜是一种特殊的透镜组，每个透镜单元都有一个不大的视场，相邻的两个透镜单元既不连续也不重叠，都相隔一个盲区，它的作用是将透镜前运动的发热体发出的红外光转变成一个又一个断续的红外信号，使传感器能正常工作。
热释电红外报警器报告
河北工程大学信息与电气工程学院课程设计说明书（2011/2012学年第二学期）课程名称：单片机原理与应用课程设计题目：红外热释电报警系统专业班级：学生姓名：学号：指导老师：设计周数：2周设计成绩：目录一课题概述 (2)二设计目的 (2)三设计正文3．1 系统分析 (3)3．2 设计方案 (3)3．3 硬件模块设计3．3．1．热释电传感器 (8)3．3．2．电平转换电路 (9)3．3．3．数码管显示电路 (10)3．3．4．功放电路 (10)3．3．5．串口电路 (11)3．4软件设计3．4．1程序设计思想 (12)3．4．2重要程序设计 (13)四课程设计总结 (17)一、课题概述目前，随着科技的不断进步，电子技术的快速发展，人们的生活水平得到了很大的改善，电话、手机、空调等高科技产品的使用越来越成为家庭生活的主旋律。
但是，除了环境因素外，科学技术的发展也给人们的生活、财产带来不安定因素，利用社会进步创造出来的技术产品达到个人犯罪目的的事情时有发生。
这就为监控设备在居家安全、政府文件保密等领域的研究提供了必要的前提，当然，纯粹用于自然环境所带来的一些必要的监控处理方面的设计也是很广泛的。
如何进行安全监控成了一个热点。
本学期我们学习了单片机原理及应用这门课程。
在此基础之上我们又开展了关于单片机的课程设计，我们小组设计的是基于单片机控制的红外热释电报警系统。
基于对课题的理解，本次设计要求我们完成一个基于单片机控制的红外热释电报警的完整系统，即当有人闯入时，热释电便会采集到红外信号，并对信号进行放大，然后通过调理电路，有LED亮对信号输入进行提示并将其转化为适合单片机处理的低电平；通过单片机的处理，判断当某一路有信号输入时，相应的LED数码管会显示房间号同时启动报警器，以实现报警的效果。
二、设计目的理论学习固然重要，但仅仅止于纸上谈兵是没有意义的，只有实践才是检验真理的唯一标准。
因此为了进一步深入地学习单片机技术，将实践动手能力与课堂上学习的理论知识有机的结合起来，从而开展了此次单片机的课程设计。
实验八 热释电红外传感器实验
实验八 热释电红外传感器实验一 实验目的：了解热释电红外传感器基本原理和在实际中的应用二 基本原理：当已极化的热电晶体薄片受到辐射热时候，薄片温度升高，极化强度s p 下降，表面电荷减少，相当于”释放”一部分电荷，故名热释电。
释放的电荷通过一系列的放大，转化成输出电压。
如果继续照射，晶体薄片的温度升高到Tc(居里温度)值时，自发极化突然消失。
不再释放电荷，输出信号为零,见图8-1。
因此，热释电探测器只能探测交流的斩波式的辐射（红外光辐射要有变化量）。
当面积为A 的热释电晶体受到调制加热，而使其温度T 发生微小变化时，就有热释电电流。
dt dT APi ，A 为面积，P 为热电体材料热释电系数，dtdT 是温度的变化率。
8-1热释电效应图8-2 热释电实验接线图图8-3 成品实验接线图三需用器件与单元：光电器件实验（二）模板、主机箱、红外热释电探头、红外热释电探测器。
四实验内容：光电器件实验（二）模板分两部分，分为器件原理实验图（左），传感器实验图（右）1 原理实验（1）按图8-2接线：将红外热释电探头的三个插孔相应地连到实验模板热释电红外探头的输入端口上（红色插孔接D；蓝色接S；黑色接E），再将实验模板上的V CC+5V和“⊥”相应的连接到主控箱的电源上，再将实验模板的右边部分的探测器信号输入短接。
（2）打开主机箱电源，手在红外热释电探头端面晃动时，探头有微弱的电压变化信号输出，经两级电压放大后，可以检测出较大的电压变化，再经电压比较器构成的开关电路，使指示灯点亮。
观察这个现象过程。
现象：指示灯正常亮起2 传感器实验（1）红外热释电探测器有四个接线，按图8-3接线：将探头的1、3号线相应的连接到实验模板的+12V与“⊥”上，再将红外热释电探测器2、4号线分别接到实验模板的探测器信号输入端口上，再将实验模板的+12V和“⊥”接到主机箱+12V电源和“⊥”上。
（2）打开主机箱电源，需延时几分钟模板才能正常工作。
热释电传感器课程设计总结报告-V1
3. 示波器：用于检测信号波形以及波形的幅度等方面的信息。
4. 恒流源：用来提供恒定电流，以保证实验结果准确性。
5程包括以下几个步骤：
1. 设计电路：根据热释电传感器的原理，设计实验电路。
热释电传感器课程设计总结报告-V1
摘要：
热释电传感器作为一种新型传感器，其性能优良，应用广泛。本文就热释电传感器课程设计进行了总结报告，包括热释电传感器原理、课程设计的内容及步骤、实验设备、实验过程和实验结果分析等方面进行了详细介绍。通过本次课程设计，学生们不仅对热释电传感器有了更深入的理解，同时也不断提高了实验能力和创新能力。
二、热释电传感器的原理
热释电效应是指当某些特定材料受热或者变化时，会释放出电荷。热释电传感器就是通过利用这种效应来测量温度，压力，加速度等物理量。
具体来说，在热释电传感器中，通过利用热释电晶体材料的自然性能来实现环境参数的测量。热释电晶体材料在光源的照射下，会产生热电效应，使材料表面的温度发生变化，从而产生电信号。这种电信号的大小与热释电晶体材料所受的温度变化量成正比。
三、课程设计的内容及步骤
对于热释电传感器的课程设计，主要包括以下内容：
1. 热释电传感器原理的介绍：对于热释电传感器的工作原理进行详细介绍，以便学生们更好地理解热释电传感器的基本原理。
2. 设计热释电传感器电路：根据热释电传感器的原理，设计相应的电路，以实现对于温度、压力等参数的测量。
3. 制作并测试热释电传感器：根据电路的设计，搭建实验装置，制作热释电传感器，并进行相关的测试实验。
4. 实验结果的分析与总结：通过实验结果的分析，总结出热释电传感器的特点和应用领域，并提出相关改进意见。
红外传感器测试实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生了解红外传感器的原理、结构、工作特性，并掌握红外传感器的测试方法。
通过实训，使学生能够熟练使用红外传感器进行实际测量，并具备分析测量结果、解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 红外传感器原理与结构红外传感器是一种利用红外线特性进行测量的传感器。
其工作原理是：物体在辐射红外线时，红外传感器通过接收这些红外线并将其转换为电信号，从而实现对物体状态的测量。
红外传感器的结构主要由光学系统、探测器、信号调理电路和显示系统等组成。
其中，光学系统负责将红外线聚焦到探测器上；探测器将红外线转换为电信号；信号调理电路对电信号进行处理；显示系统将处理后的信号显示出来。
2. 红外传感器的测试方法（1）基本测试1）外观检查：检查红外传感器的外观是否有损坏、变形等现象。
2）连接检查：检查红外传感器的连接线是否完好，接触是否牢固。
3）工作电压测试：使用万用表测量红外传感器的工作电压，确保其符合规格要求。
（2）性能测试1）灵敏度测试：将红外传感器置于一定距离处，使用红外辐射源照射传感器，观察传感器输出信号的幅度。
通过改变照射强度，绘制灵敏度曲线，分析传感器的灵敏度。
2）响应时间测试：将红外传感器置于一定距离处，使用红外辐射源照射传感器，记录传感器输出信号从低电平到高电平的时间，以及从高电平到低电平的时间。
通过比较不同传感器的响应时间，分析其性能。
3）抗干扰能力测试：在红外传感器附近加入干扰源，如振动、射频等，观察传感器输出信号的变化，分析其抗干扰能力。
4）温度特性测试：将红外传感器置于不同温度环境下，观察传感器输出信号的变化，分析其温度特性。
5）距离特性测试：将红外传感器置于不同距离处，观察传感器输出信号的变化，分析其距离特性。
3. 实训项目本次实训选取了以下项目进行测试：（1）热释电红外传感器测试（2）红外雨量传感器测试（3）红外测距传感器测试三、实训过程1. 准备工作实训前，准备好所需的仪器设备，包括红外传感器、红外辐射源、万用表、信号发生器等。
热释红外传感器实训报告
一、引言随着科技的不断发展，红外传感器在各个领域得到了广泛的应用。
热释红外传感器作为一种重要的红外传感器，具有非接触、抗干扰能力强、检测距离远等特点，在安防、智能家居、工业自动化等领域有着广泛的应用前景。
本次实训旨在通过对热释红外传感器的原理、结构、应用等方面的学习，提高学生对红外传感器的认识，并掌握其基本操作方法。
二、实训目的1. 了解热释红外传感器的原理和结构；2. 掌握热释红外传感器的检测方法；3. 熟悉热释红外传感器在实际应用中的调试和故障排除方法；4. 培养学生动手实践能力，提高学生的综合素质。
三、实训内容1. 热释红外传感器原理热释红外传感器是基于热释电效应的传感器，其工作原理是：当物体温度发生变化时，物体表面的热辐射能量也会发生变化，热释电材料在吸收这些能量后，会在其表面产生电荷，从而产生电压信号。
热释红外传感器利用这一原理，将物体温度变化转化为电信号，实现对物体运动状态的检测。
2. 热释红外传感器结构热释红外传感器主要由以下几部分组成：（1）热释电探测元：采用热释电材料制成，具有高热电系数，能将温度变化转化为电信号；（2）菲涅尔透镜：将物体发出的红外线聚焦到热释电探测元上，提高检测灵敏度；（3）滤波片：滤除干扰信号，只允许特定波长范围的红外线通过；（4）放大器：将热释电探测元输出的微弱信号放大；（5）比较器：对放大后的信号进行比较，产生输出信号。
3. 热释红外传感器检测方法（1）红外线检测：将热释红外传感器放置在检测区域，当有人或动物通过时，传感器会检测到红外线的变化，输出相应的信号；（2）信号处理：对传感器输出的信号进行放大、滤波、整形等处理，提高信号质量；（3）输出控制：根据处理后的信号，控制执行机构动作，如报警、开关灯等。
4. 热释红外传感器应用（1）安防领域：用于监控、报警等；（2）智能家居：用于自动开关灯、空调等；（3）工业自动化：用于生产线检测、设备故障预警等。
四、实训过程及结果1. 实训过程（1）组装热释红外传感器实验装置；（2）了解各部件的功能和连接方式；（3）调试传感器，观察传感器输出信号；（4）测试传感器在不同距离、不同角度下的响应情况；（5）分析实验结果，总结传感器性能。
热释电传感器响应距离特性实验
热释电传感器综合实验仪实验指导书-16-实验六热释电传感器响应距离特性实验一、实验目的1、掌握热释电红外传感控制器的电路调试方式；2、掌握热释电传感器的探测原理。
二、实验内容热释电传感器响应距离特性实验三、实验仪器热释电传感器综合实验仪一台双踪数字示波器一台连接导线若干四、实验原理热释电传感器利用的是热释电效应，是一种温度敏感传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，元件两个表面做成电极，当传感器监测范围内温度有ΔT 的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷ΔQ，即在两电极之间产生一微弱电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高，所以传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ 会跟空气中的离子所结合而消失，当环境温度稳定不变时，ΔT=0，传感器无输出。
当人体进入检测区时，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有信号输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出，所以这种传感器能检测人体或者动物的活动。
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和对特定波长红外线的响应决定了传感器只对外界的红外线的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是移动。
所以，传感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；它可以抗可见光和大部分红外线的干扰。
总之，热释电传感器的响应距离与自身结构材料有关，也与外界环境有关联。
实际运用中，对红外热释电传感器来说，不加菲涅尔透镜时，探测距离较近，配上透镜后，其探测距离将十倍的增加。
本实验采用了LM324作为前置放大器，增益过高信号会产生漂移，过低会使增益下降，被测距离变近。
因此在设计时二者兼顾，缺一不可。
调节电位器W1，及调节比较电路门限参考电压，使无探测信号时，比较器输出低电平信号，有探测信号时，输出高电平。
人体热释实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解人体热释传感器的原理和应用。
2. 掌握人体热释传感器的操作方法。
3. 通过实验验证人体热释传感器在不同条件下的响应特性。
4. 分析人体热释传感器在实际应用中的优缺点。
二、实验原理人体热释传感器是利用人体发出的红外线进行工作的。
当人体靠近传感器时，传感器会检测到红外线信号的变化，从而输出相应的电信号。
该电信号可以用于控制电路的通断，实现自动开关等功能。
三、实验器材1. 人体热释传感器模块（HC-SR501）2. 电路板3. 电源4. 接线5. 示波器6. 实验桌四、实验步骤1. 搭建电路：根据实验原理图，将人体热释传感器模块、电路板、电源和接线连接起来。
2. 连接示波器：将示波器的探头连接到电路板上的输出端，用于观察传感器的输出信号。
3. 调试电路：调整电路参数，确保传感器正常工作。
4. 实验一：人体热释传感器响应特性实验- 在不同距离（1m、2m、3m、4m、5m）处，观察并记录传感器的输出信号。
- 在不同温度（25℃、35℃、45℃、55℃）下，观察并记录传感器的输出信号。
5. 实验二：人体热释传感器应用实验- 将传感器应用于自动门、感应灯等场景，观察其工作效果。
- 分析人体热释传感器在实际应用中的优缺点。
五、实验结果与分析1. 实验一结果与分析- 在不同距离处，传感器的输出信号强度随距离增加而减弱。
- 在不同温度下，传感器的输出信号强度随温度升高而增强。
2. 实验二结果与分析- 在自动门、感应灯等场景中，人体热释传感器工作正常，能够实现自动开关功能。
- 人体热释传感器在实际应用中具有以下优缺点：优点：- 对人体敏感度高，响应速度快。
- 无需接触，安全性高。
- 应用范围广，可应用于自动门、感应灯、安防等领域。
缺点：- 对其他红外源（如红外灯、红外线等）敏感度低。
- 在强光环境下，易受干扰。
- 需要一定的安装空间。
六、实验结论1. 人体热释传感器是一种基于人体红外线原理的传感器，具有响应速度快、安全性高、应用范围广等优点。
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本文旨在介绍热释电红外传感器的检测实验，详述热释电红外传感器检测实验的相关知识，并就实验过程中可能出现的问题提出解决方案。
一、热释电红外传感器检测实验简介
热释电红外传感器检测实验是一项检测热释电红外传感器功能的实验，它利用热释电红外传感器检测热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数，以及在不同温度下的输出特性。
二、热释电红外传感器检测实验原理
热释电红外传感器检测实验的原理是利用热释电红外传感器的变化特性，它的输出电压与温度成反比。
当温度上升时，热释电红外传感器的输出电压就会下降，反之亦然。
热释电红外传感器检测实验能够测量从一定温度到另一定温度的变化，从而确定热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数。
三、热释电红外传感器检测实验过程
1.实验前准备：
（1）校准测温仪，使其精度能达到0.1℃；
（2）准备温度控制器，通过调节温度控制器来控制热释电红外传感器的温度；
（3）准备热释电红外传感器，使其能够正确接入温度控制器和测温仪；
（4）准备电路，使其能够正确接入热释电红外传感器，并使电路能够正确地控制热释电红外传感器的输出。
2.实验过程：
（1）在温度控制器上设定起始温度，然后使用测温仪检测热释电红外传感器的输出；
（2）调节温度控制器，使热释电红外传感器输出的温度持续升高，并在每个温度点记录热释电红外传感器的输出值；
（3）实验结束时，对所收集的数据进行处理，以确定热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数。
四、热释电红外传感器检测实验可能出现的问题及解决方案
（1）测温仪精度不足：可以通过校准测温仪来提高精度；
（2）温度控制器不准确：可以通过调整温度控制器的设置，以确保温度的准确性；
（3）热释电红外传感器的输出受干扰：可以通过屏蔽电磁波等外界因素，以确保热释电红外传感器的输出准确。
五、结论
热释电红外传感器检测实验是一项重要的技术检测，它可以帮助我们了解热释电红外传感器的功能特性，从而为后续的应用提供参考。
然而，在实验过程中也可能出现一些问题，需要提前做好准备，并采取相应的措施来克服潜在的困难。