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熱釋電紅外傳感器
閱讀�15734時間�2010-11-16 15:13:48

  熱釋電紅�傳感�是一種被動式�(diào)制型溫度敏感器件,利用熱釋電效應(yīng)工作,它是通過目標與背景的溫差來探測目標的。其響應(yīng)速度雖不如光子型,但由于它可在室溫下使用、光譜響�(yīng)�、工作頻率寬,靈敏度與波長無�(guān),容易使�。這種探測�,靈敏度高,探測面廣,是一種可靠性很強的探測�。因此廣泛應(yīng)用于各類入侵報警�,自�開關(guān)、非接觸測溫、火焰報警器�,目前生�(chǎn)有單�、雙�、四��180°等傳感器和帶有PCB控制電路的傳感器�

原理特�

  熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感�。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠遠高于熱電�,其�(nèi)部的熱電元由高熱電系�(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸�、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組�,其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串�(lián)或接成差動平衡電路方�,因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化 并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。熱釋電紅外傳感器在�(jié)�(gòu)上引入場效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號,并不能直接使用 因而需要用電阻將其�(zhuǎn)換為電壓形式 該電阻阻抗高�104MΩ,故引入的N溝道�(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 即源極跟隨器 來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測�、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組�。設(shè)計時�(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片� 并在它的兩面鍍上金屬電極,然后加電對其進行極化,這樣便制成了熱釋電探測元。由于加電極化的電壓是有極性的,因此極化后的探測元也是有正、負極性的�

  制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料,它的探測波長范圍�0�2�20μm。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度,該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過�,還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門��

典型�(yīng)�

  1 熱釋電探測器

  常用的熱釋電探測器如:硫酸三甘鈦(TGS)探測器、鈮酸鍶鋇(SBN)探測器、鉭酸鋰(LiTaO3)探測器、鋯鈦酸鉛(PZT)探測器�。熱釋電紅外傳感器本身不�(fā)任何類型的輻�,器件功耗很�,隱蔽性好。價格低�。在電子防盜、人體探測器�(lǐng)域中,熱釋電紅外探測器的�(yīng)用非常廣�,因其價格低�、技�(shù)性能�(wěn)定而受到廣大用戶和人士的歡迎�

  2 熱釋電紅外控制開�(guān)

  熱釋電紅外控制開�(guān)電路由熱釋紅外傳感器 (PIR)、熱釋電紅外控制電路、光控電路和控制�(zhí)行電路組��

  熱釋電紅外控制電路由集成電路lC(SS0001)和電阻器RZ-R9、電容器Cl-C8組成。SS0001是熱釋電紅外控制專用集成電路,其�(nèi)部由輸入放大�、雙向限幅器、狀�(tài)控制�、延時定時器、鎖存定時器和基準電源等電路組成。熱釋電紅外傳感器應(yīng)與非涅爾透鏡配合使用,才能提高其靈敏�。在熱釋電紅外傳感器未檢測到人體紅外線信號時,IC�2腳輸出低電平,V處于截止狀�(tài),K不吸�,負載電路不工作�

  當有人在熱釋電紅外傳感器的有效檢測區(qū)域內(nèi)活動�,熱釋電紅外傳感器將接收到人體發(fā)出的紅外信號,并將其�(zhuǎn)變成微弱的脈沖電壓信號,此電壓信號經(jīng)lC�(nèi)電路放大、鑒幅處理及定時控制�,從2腳輸出控制高電平,使V�(dǎo)通,K吸合,負載電路通電工作�

�(fā)展前景和研究意義

  隨著時代的不斷進步,人們對自己所處環(huán)境的安全性提出了更高的要�,尤其是在家居安全方�,不得不時刻留意那些不速之�?,F(xiàn)在現(xiàn)在很多小區(qū)都安裝了智能報警系統(tǒng),因而大大提高了小區(qū)的安全程�,有效保證了居民的人身財�(chǎn)安全。由于紅外線是不見光很強的隱蔽性和保密性,因此在防�、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應(yīng)�。此�,在電子防盜、人體探測等�(lǐng)域中,被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低�、技�(shù)性能�(wěn)定等特點而受到廣大用戶和人士的歡迎�

  目前國內(nèi)使用的各類防�、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外�(fā)射/接收以及微波等技�(shù)為基�(chǔ)。而這里所�(shè)計的被動式紅外報警器則采用了美國的傳感元件——熱釋電紅外傳感�。這種熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線,并將其�(zhuǎn)�?yōu)殡妷盒盘?,同時,它還能鑒別出運動的生物與其它非生�。熱釋電紅外傳感器既可用于防盜報警裝置,也可以用于自動控�、接近開�(guān)、遙測等�(lǐng)�。用它制作的防盜報警器與目前市場上銷售的許多防盜報警器材相比,具有如下特點:

  ●不需要用紅外線或電磁波等�(fā)射源�

  ●靈敏度�、控制范圍大�

  ●隱蔽性好,可流動安裝�

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