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熱釋電紅外探�
閱讀�9662時間�2010-12-14 22:59:24

  熱釋電紅外探頭是一種基于紅外熱輻射原理制成的通過檢測紅外線來探測人或物體的探測器,廣泛地用于輻射和非接觸式溫度測�、紅外光譜測�、激光參數測�、工�(yè)自動控制、空間技�、紅外攝像中�

原理

  在自然界,任何高于溫�(-273K)的物體都將產生紅外光譜,不同溫度的物體釋放的紅外能量的波長是不一樣的,因此紅外波長與溫度的高低是相關�,而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關�

  人體都有恒定的體�,一般在37℃左右,會發(fā)�10nm左右特定波長的紅外線,被動式熱釋電紅外探�(又叫紅外人體探測傳感�)就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進行工作�。紅外線通過菲涅耳濾光片增強后聚集到熱釋電元�,這種元件在接收到人體紅外輻射變化時就會失去電荷平�,向外釋放電荷,經檢測處理后就能產生報警信號�

  被動式熱釋電紅外探頭包含兩個互相串�(lián)或并�(lián)的熱釋電元件,而且制成的兩個電極方向正好相反,�(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件兒乎具有相同的作州,使其產生的釋電效應相互抵消,于是傳感器無信號輸��

  當人體進入檢測區(qū)時,因人體溫度與�(huán)境溫度有差別,產生溫差△T,則有信號輸�;若人體進入檢測區(qū)后不�,則溫度沒有變化,傳感器也沒有輸�,所以這種傳感器能檢測人體或者動物的活動�

結構

  動式熱釋電紅外探頭的結構及內部電路如圖所�。傳感器主要由外�、濾光片、熱釋電元件PZT、場效應管FET等組成�

  濾光片設置在窗口�,構成紅外線通過的窗�。濾光片�6mm多層膜干涉濾光片,可很好濾除太陽光和熒光燈光的短波長(�5mm以i-)�

  熱釋電元fl二PZT將波長在8�12mm之間的紅外信號的微弱變化轉變?yōu)殡娦�?,為了只對人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲淖耳濾光片,使�(huán)境的干擾受到明顯的抑制作��

  菲涅耳透鏡根據菲混耳原理制成,把紅外光線分成可見區(qū)和盲區(qū),同時義有聚焦的作用,使被動式熱釋電紅外探頭(PIR)靈敏度人人增�。菲渾耳透鏡有折射式和反射式兩種形式,其作用:一是聚�,將熱釋�-91-信號折射(反射)往PIR�;二是將檢測區(qū)內分為若干個明區(qū)和暗區(qū),使進入檢測區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信�,這樣被動式熱釋電紅外探頭就能產生變化電信��

  如果我們在熱電元件上接上適當的電阻,當元件受熱�,電阻上就有電流流過,就可在兩端得到電壓信號�

熱釋電紅外探頭結構

特點

  釋電紅外探頭具有本身不發(fā)任何類型的輻�、隱敲性好、器件功耗很�、價格低廉等�(yōu)�。但是,被動式熱釋電紅外探頭也有缺點,如�

 ?、傩盘柗刃。菀资芨鞣N熱源、光源干擾;

 ?、诖┩噶Σ?,人體的紅外輻射容易被遮擋,不易被探頭接收:

 ?、嵋资苌漕l輻射的干��

 ?、墉h(huán)境溫度和人體溫度接近時,探測靈敏度明顯下�,有時還會造成短時失靈�

  ⑤主要檢測的運動方向為橫向運動方�,對徑向方向運動的物體檢測能力比較差�

  雖然熱釋電紅外探頭有些缺�,但是采用特殊信號處理方法后,仍然可使它在某些領域具有廣闊的應用前景。因此,有很多生產商根據熱釋電傳感器的特性沒計了專用信號處理�,比如HOLTEK 8A26XXP、WELTRENDWT8072、BISS00

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