热释红外传感器实验
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。
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。
热释电人体红外线传感器电子技术课程设计及实训(1)
热释电人体红外线传感器电子技术课程设计及实训(1)热释电人体红外线传感器电子技术课程设计及实训1. 引言随着技术不断发展，红外传感作为一种非接触式的检测技术得到了广泛应用。
其中，热释电人体红外线传感器作为一种常用的传感器，被广泛应用于安防、灯光控制等领域。
为了培养学生的动手实践能力和创新精神，本文进行了一项关于热释电人体红外线传感器的电子技术课程设计及实训。
2. 课程设计本课程设计旨在让学生了解热释电人体红外线传感器的结构、原理、特点和应用，并让学生在实验中全面掌握传感器的使用。
具体包括以下内容：（1）热释电人体红外线传感器的原理和结构介绍热释电人体红外线传感器的原理和结构，让学生了解传感器的基本工作原理和组成部分。
（2）热释电人体红外线传感器的特点及应用介绍热释电人体红外线传感器的特点和应用，例如在安防、灯光控制等领域的应用。
（3）热释电人体红外线传感器的电路设计根据热释电人体红外线传感器的原理，设计一个简单的电路并进行实验。
让学生了解电路的设计和布局方法，并学会使用示波器、万用表等工具。
（4）热释电人体红外线传感器的信号处理介绍热释电人体红外线传感器的信号处理方法，例如滤波、放大、模数转换等。
让学生了解信号处理的基本流程和方法。
3. 实训内容实训内容主要包括以下内容：（1）热释电人体红外线传感器电路的装配学生将自己设计的电路连接起来，并进行调试。
让学生学会使用电路元件和工具，了解电路的装配方法。
（2）热释电人体红外线传感器信号的测试学生将自己设计的热释电人体红外线传感器连接到示波器上，并进行测试。
让学生了解信号的测试方法和示波器的使用方法。
（3）热释电人体红外线传感器信号处理的实现学生将从传感器中获取的信号进行信号处理，例如进行滤波和放大，让学生了解信号处理的方法和流程。
（4）热释电人体红外线传感器应用的实现学生将热释电人体红外线传感器应用到实际的场景中，例如在安防系统中进行实时监测。
让学生了解传感器的实际应用场景。
热释电红外传感器的工作原理及过程
热释电红外传感器的工作原理及过程嘿，朋友们！今天咱来聊聊热释电红外传感器这个神奇的小玩意儿。
你说它像不像一个超级敏锐的小侦探呀？热释电红外传感器呢，工作起来那叫一个厉害。
它就像是有一双特别的眼睛，能捕捉到我们人眼看不到的红外线。
这就好比我们在黑暗中啥也看不见，但它却能清楚地感知到周围的一切变化。
你想想看啊，它时刻都在警惕着，只要有物体发出红外线，它就能立刻察觉到。
这感觉就像是一个随时准备行动的小卫士，一点儿风吹草动都逃不过它的“法眼”。
它的工作原理呢，其实也不难理解。
就好像我们人能分辨不同的声音一样，热释电红外传感器能分辨不同的红外线信号。
当有物体的温度发生变化时，它就能感受到这种变化，然后迅速做出反应。
比如说，晚上你走进一个房间，在你还没开灯的时候，热释电红外传感器就已经察觉到你的到来啦！它是不是很厉害呢？它就像是一个默默守护的小精灵，虽然不声不响，但却发挥着巨大的作用。
而且哦，热释电红外传感器的应用那可太广泛啦！在我们的日常生活中，到处都能看到它的身影。
比如在一些自动门那里，它能感应到有人靠近，然后自动打开门，多方便呀！还有在一些安防系统中，它能及时发现异常情况，保障我们的安全。
你说，要是没有它，我们的生活得少了多少便利呀！它就像是一个默默奉献的小英雄，不张扬却不可或缺。
再想想看，如果把热释电红外传感器比作一个乐队的话，那红外线就是它演奏的音乐。
它能精准地捕捉到每一个音符，然后奏响美妙的乐章。
哎呀，热释电红外传感器真的是太神奇啦！它让我们的生活变得更加智能、更加便捷。
我们真应该好好感谢这个小小的科技宝贝呀！它虽然不起眼，但却有着大大的能量。
所以呀，朋友们，让我们好好珍惜热释电红外传感器给我们带来的便利吧！让它继续在我们的生活中发挥重要的作用，为我们的生活增添更多的精彩！这就是热释电红外传感器，一个神奇又实用的小玩意儿，你爱上它了吗？。
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。
热释电红外传感器说明
热释电红外传感器说明热释电红外传感器，这名字听起来是不是挺高大上的？它就是一种能“感知”温度变化的小玩意儿。
它就像是那种“灵敏的探子”，只要有热量经过，它立马就能感应到，真的是太厉害了！想想，如果你家里有个热释电传感器，它就能帮你发现那些“潜伏者”，比如偷偷溜进你家的小猫咪，或者是你正在忙着做饭却忘了关的电炉。
它的原理其实很简单，热释电材料在受到温度变化时，会产生电信号，传递给其他设备。
简单说，它就是一个温度的“侦探”，随时待命，等着捕捉热量的“踪迹”。
这玩意儿广泛应用于各个领域，尤其是安全监控。
想象一下，家里装了这样一个传感器，当有人靠近的时候，它会发出警报，简直就像是家里的“守护神”。
它还能搭配摄像头，瞬间变身为“全能侦探”，让你再也不怕漏掉任何可疑的动静。
你要是晚上睡觉，突然听到一声“嘀嘀”，别紧张，可能是热释电传感器在向你报告：有人来了！这东西也很省电，长时间工作也不用担心它会“罢工”，真是个节能的小能手。
再说说它的应用场景吧，真的是五花八门。
从家居到商业，再到智能交通，几乎无处不在。
在商场里，很多时候你都不知道，其实你身边就有它的身影。
比如说，当你走进一家店里，门口的传感器就会感应到你，自动开门，像个热情的迎宾员。
这种科技感，真让人忍不住想多逛逛。
还有那种智能家居系统，靠着热释电传感器，你的灯可以实现自动开关，晚上起床的时候再也不用摸黑了，想想就觉得方便！热释电红外传感器的优点可真不少。
它的响应速度极快，瞬间就能捕捉到热量变化，简直不费吹灰之力。
它的安装也超级简单，没啥技术含量，几乎人人都能搞定。
只要把它装在一个合适的位置，就能开始“工作”了！这让不少人都爱上了这个小家伙，像是给家里增添了一个“聪明的小助手”。
也有人觉得它可能会误报，比如当空调突然开起来时，它也许会“以为”有个人在活动，结果发出警报，哈哈，这时候就得自认倒霉了。
不过，热释电红外传感器也有一些小缺点。
比如，价格有点小贵，尤其是高精度的产品。
热释电红外传感器实验指导书
调试步骤: 调试步骤
1. 接通电源，近距离无人体移动，以下各点电位应为： 接通电源，近距离无人体移动，以下各点电位应为： 传感器输出端（ 脚）：0.4 ~ 1V； 传感器输出端（2脚）： ； IC2输出端：2.5V； UA：3V； UB：2V 输出端： ； ； 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 2. 用手在传感器附近晃动，LED1、LED2交替闪亮，则说明 用手在传感器附近晃动， 交替闪亮， 电路工作正常。 电路工作正常。
电路工作原理
3V
2V 同相放大 热释电人体红外传感器 反相放大 窗口比较器
电路工作原理
> 3V 静态 2.5V < 2V 3V
2V 静态时两个比较器皆输出低电平， 静态时两个比较器皆输出低电平，LED1、LED2不亮 有人体经过时，热释电人体红外传感器产生变化电压，经高倍 有人体经过时， 释电人体红外传感器产生变化电压， 放大后， 输出电压超出上(下 门限 门限， 放大后，使IC2输出电压超出上 下)门限，LED1(LED2)亮。 亮
实验要求
1、什么是集成运放的线性和非线性应用，分别包 括哪些电路？反相输入比例运算电路和同相输入比例运算电路 两种应用的放大倍数是多少？反相:Auf=U0/Ui=-Rf/R1
同相:Auf=U0/Ui=1+ Rf/R1
2、计算IC1,IC2放大倍数 3、说明IC3,IC4工作原理 4、列出元件清单 5、假设电路图完成后，写出制作、调试详细步骤 6、画图（课件原理图有些地方缺电气连接点，自 己加上）
热释电人体红外传感器的应用
一、实验目的 二、电路及工作原理 三、特殊元件 四、调试步骤 五、样板
实验目的: 实验目的 1. 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理； 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理； 2. 了解热释电人体红外传感器的应用； 了解热释电人体红外传感器的应用； 3. 熟悉集成运放的线性应用和非线性应用。 熟悉件
热释电红外探测实验
二．实验原理：三．实验所需部件：温度计、红外测温仪四．实验步骤：3、红外测温1)用红外测温仪对室温下的不同发射率的物体进行测温，在不改变发射率的情况下，记录测温结果；2)选择对应的发射率，对不同发射率的物体进行测温，记录测量结果。
热释电红外探测实验一．实验目的：1. 了解菲涅尔透镜的结构和功能。
2. 掌握菲涅尔透镜的工作原理。
3. 了解热释电红外传感器的结构和基本原理。
4. 了解热释电人体红外传感器的应用。
5.了解红外测温仪的测温原理，学会使用红外测温仪。
二．实验原理：1．热释电器件工作原理热释电器件是目前唯一能够用于热成像探测技术中的红外光传感器，如图（1）所示。
热释电器件属于热电型器件，当热电元件PZT（压电陶瓷）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。
图1热释电器件的结构和内部电路对于一般的电介质，在电场作用消失后，极化状态随即消失，带电粒子又恢复原来的状态。
而有一类称做“铁电体”的电介质在外加电场作用消失后，仍保持着极化状态，称其为“自发极化”。
当红外辐射照射到已经极化的铁电体薄片时，引起温度升高，表面电荷减少，相当于热“释放”了部分电荷。
释放的电荷经过处理电路转换成电压输出。
如果辐射持续作用，表面电荷将达到新的平衡，不再释放电荷，也不再有电压信号输出。
因此，热释电不同于其它光电器件，在恒定辐射作用的情况下输出的信号电压为零。
只有在交变辐射的作用下才会有信号输出。
菲涅尔透镜是一种精密的光学器件，专门是用来与热释电红外传感器配套使用。
其结构如图2所示。
它由经过特殊设计的透镜组构成，上面的每个透镜单元都只有一个不大的视场，相邻两个单元透镜的视场即不连续也不重叠，都相隔一个盲区。
当热源在透镜前运动时，顺次从某一单元透镜视场进入又退出，透镜的功能就是将连续的热源信号变成断续的辐射信号，使热释电传感器能正常工作。
图2菲涅尔透镜2.HC--SR501人体感应模块原理电气参数产品型号HC--SR501人体感应模块工作电压范围直流电压4.5-20V静态电流<50uA电平输出高3.3 V /低0V触发方式L不可重复触发/H重复触发(默认重复触发)延时时间0.5-200S(可调)可制作范围零点几秒-几十分钟封锁时间 2.5S(默认)可制作范围零点几秒-几十秒电路板外形尺寸32mm*24mm感应角度<100度锥角工作温度-15-+70度感应透镜尺寸直径:23mm(默认)功能：1）全自动感应：当有人进入其感应范围则输入高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平。
人体红外传感器实验报告
人体红外传感器实验报告一、实验目的本实验旨在了解人体红外传感器的工作原理和应用，通过搭建电路和程序编写，实现对人体红外信号的检测和响应。
二、实验原理人体红外传感器是一种基于热释电效应的传感器，能够检测周围环境中的人体热量变化，从而判断是否有人经过。
其工作原理如下：当有人经过时，人体会向周围散发出热量，这些热量会被周围物体所吸收和反射。
当这些反射热量进入到红外传感器所在的区域时，红外传感器就会产生微弱的电信号。
该电信号经过放大、滤波等处理后，就可以被单片机识别并进行相应的处理。
通常情况下，在检测到有人经过时，系统会发出警报或者控制其他设备进行响应。
三、实验材料1. STC89C52单片机开发板2. 人体红外传感器模块3. LED灯4. 蜂鸣器5. 杜邦线等连接线四、实验步骤1. 搭建电路连接：将STC89C52单片机开发板、人体红外传感器模块、LED灯和蜂鸣器等连接线按照电路图进行连接。
2. 编写程序：在Keil C51集成开发环境中，编写程序，实现对人体红外信号的检测和响应。
具体程序如下：#include <reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit led = P1^0; //LED灯sbit beep = P1^1; //蜂鸣器sbit pir = P3^2; //人体红外传感器模块void main()while(1){if(pir == 1) //检测到有人经过{led = 1; //点亮LED灯beep = 1; //发出蜂鸣声delay(1000); //延时1秒led = 0; //关闭LED灯beep = 0; //停止蜂鸣声}}}3. 烧录程序：将编写好的程序烧录到STC89C52单片机中。
4. 测试实验：将电源接入，观察LED灯和蜂鸣器是否能够在检测到有人经过时进行相应的响应。
五、实验结果与分析经过测试，本次实验成功搭建了人体红外传感器的检测电路，并通过编写程序实现了对人体红外信号的检测和响应。
热释电红外传感器探测实验报告
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。
实验12 热释电红外传感器
实验12组员：姓名：张凯凯学号：00094831110姓名：张超学号：00094831153姓名：俞涛学号：0009483107312.1实验目的：12.1.1、了解热释电红外传感器结构、工作原理及应用。
12.2实验设备和元件：12.2.1实验设备： 12号热释电红外传感器模块、±12V电源。
12.2.2其它设备：导线若干。
12.3实验内容：＊12.3.1、利用网络或图书馆等，首先掌握热释电红外传感器原理、型号、使用方法、以及信价比等，整理成不少于3000字的说明书。
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。
比紫光光波长更短的光叫紫外线，比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说，传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，红外传感器就是其中的一种。
随着现代科学技术的发展，红外线传感器的应用已经非常广泛，下面结合几个收集到的实例，介绍一下红外线传感器的应用。
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。
热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。
它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外，在更多的领域应用前景看好。
比如：在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。
电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。
开启监视器或自动门铃上的应用。
结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。
您可以根据自己的奇思妙想，结合其它电路开发出更加优秀的新产品、或自动化控制装置。
红外线传感器实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展，传感器技术在各个领域得到了广泛应用。
红外线传感器作为一种常见的传感器，具有非接触、抗干扰能力强、响应速度快等特点，被广泛应用于安防、工业检测、智能家居等领域。
为了更好地了解红外线传感器的工作原理和应用，我们进行了本次实训。
二、实训目的1. 理解红外线传感器的工作原理；2. 掌握红外线传感器的安装与调试方法；3. 学会使用红外线传感器进行实际应用；4. 提高动手能力和团队合作意识。
三、实训内容1. 红外线传感器的基本原理红外线传感器是利用红外线发射和接收的原理来实现信号检测的。
红外线是一种波长在0.75μm至1000μm之间的电磁波，具有较好的穿透能力和较远的传输距离。
红外线传感器主要由红外发射器、红外接收器、信号处理电路等组成。
2. 红外线传感器的类型（1）红外线光电传感器：利用光电效应，将红外线转化为电信号。
（2）红外线热释电传感器：利用物体温度变化产生的热释电效应，将红外线转化为电信号。
（3）红外线光电二极管传感器：利用光电二极管将红外线转化为电信号。
3. 红外线传感器的安装与调试（1）安装：根据实际需求选择合适的红外线传感器，将其固定在所需位置。
安装过程中要注意传感器的角度、距离等参数，以确保传感器正常工作。
（2）调试：通过调整传感器参数，使传感器达到最佳工作状态。
调试内容包括：调整红外线发射器的功率、接收器的灵敏度、信号处理电路的阈值等。
4. 红外线传感器的应用（1）安防领域：红外线传感器可用于红外线报警器、红外线探测器等设备，实现对入侵者的实时监控。
（2）工业检测：红外线传感器可用于工业生产过程中的温度检测、距离测量、物料检测等。
（3）智能家居：红外线传感器可用于红外线遥控器、红外线窗帘、红外线照明等设备，提高家居生活品质。
四、实训过程1. 理论学习：了解红外线传感器的基本原理、类型、安装与调试方法。
2. 实验操作：根据实训要求，选择合适的红外线传感器，进行安装与调试。
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。
热释电传感器
实验三十一热释电传感器超低频信号放大实验一、实验目的1、了解热释电传感器的原理。
2、学习运算放大器作前置多级放大电路的应用。
二、实验内容利用运算放大器如何实现超低频信号的放大实验。
三、实验仪器传感器检测技术综合实验台、热辐射传感器实验模块、示波器、导线。
四、实验原理热释电器件是一种利用某些晶体材料的自发极化强度随温度变化而产生的热释电效应制成的新型热探测器件，它相当于一个以热电晶体为电介质的平板电容器。
热电晶体具有自发极化性质，自发极化矢量能够随着温度变化，所以入射辐射可引起电容器电容的变化，因此可利用这一特性来探测变化的辐射。
图31-1 热释电器件外形图和内部结构图热释电红外传感器内部由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。
敏感单元：其内部结构，对于不同的传感器来说，敏感单元的制作材料不同。
从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电红外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。
所以，红外传感器只对物体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的物体不敏感，它可以抗可见光的干扰。
滤光窗：人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长（7um～14um）的中心。
所以，滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线通过，以免引起干扰。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。
处理电路如下：R122K R247K R3330KR522KR622KR7330K1 J2 CON1R41KR81K+5VC1104C2104E147u fU2BLM358U2ALM3581J3CON1C4104E247u f113322W4100k+5VR2422K图31-2 热释电超低频信信号放大实验处理电路五、实验注意事项1、实验操作中不要带电插拔导线，应该在熟悉原理后，按照电路图连接，检查无误后，方可打开电源进行实验。
传感器与检测技术热释电红外传感器
12热释电感应灯——热释电红外传感器的测试项目描述•红外线人体感应灯（热释电感应灯）利用热释电原理来检测和感应人体活动信息，采用主动式红外线工作方式，可自动开启照明，人离开后可自动延时关闭，杜绝能源的人为浪费，延长电器使用寿命.，人体感应灯具有稳定好、抗干扰能力强、无接触感应等特点，目前已广泛应用在家庭、公寓和其他公共场所。
红外辐射（infrared radiation ）•红外辐射俗称红外线，它是一种人眼看不见的光线。
但实际上它和其它任何光线一样，也是一种客观存在的物质。
任何物体，只要它的温度高于绝对零度，就有红外线向周围空间辐射。
•红外线是位于可见光中红光以外的光线，故称为红外线。
它的波长范围大致在0.76μm到1000μm的频谱范围之内，相对应的频率大致在4×1014-3×1011 Hz之间•红外线与可见光、紫外线、X射线、γ射线和微波、无线电波一起构成了整个无限连续的电磁波谱。
知识准备•红外传感器按其应用可分为以下几方面。
•（1）红外辐射计，用于辐射和光谱辐射测量。
•（2）搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪。
•（3）热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像，如红外图像仪、多光谱扫描仪等。
•（4）红外测距和通信系统。
•（5）混合系统，是指以上各类系统中的两个或多个的组合。
（一）红外辐射•红外辐射俗称红外线，它是一种不可见光，由于是位于可见光中红色光以外的光线，故称红外线。
它的波长范围为0.76～1 000μm，工程上又把红外线所占据的波段分为4部分，即近红外、中红外、远红外和极远红外。
•红外辐射本质上是一种热辐射。
任何物体，只要它的温度高于绝对零度( -273 ℃)，就会向外部空间以红外线的方式辐射能量，一个物体向外辐射的能量大部分是通过红外线辐射这种形式来实现的。
物体的温度越高，辐射出来的红外线越多，辐射的能量就越强。
另一方面，红外线被物体吸收后可以显著地转变为热能。
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。
热释电红外传感器的测试项目
1、测试传感器感应范围1）距离测试：以人体正常走动步幅（约0.35～0.8米）测试其最远距离，应符合其说明书要求。
2）水平（扇面）角度测试：传感器端正放置，人体从左到右从非探测区走向探测区，有报警指示点为A点，再从右到左从非探测区走向探测区有报警指示点为B点。
行走速度应保证报警指示在走出一步的时间内消失。
测量A、B点即为其水平扇面探测角度。
应符合其说明书要求。
3）垂直（纵面）角度测试：传感器水平横向放置，测试方法与水平测试一样。
应符合其说明书要求。
2、测试传感器反应速度1）慢速测试：人体在探测距离的70%位置点，以每秒30公分步幅走动，应有报警指示。
若没有指示说明探测灵敏度过低，有漏报的隐患。
2）中速测试：人体以每秒50～75公分步幅走动，应有报警指示。
若没有指示，说明其有故障或灵敏度过低。
3）快速测试：人体以每秒3米跑速经过探测范围，应有报警指示，若没有说明有故障或灵敏度过低。
4）超慢速测试：人体以每秒小于30公分（约20公分）速度走动，不应有报警指示。
若有说明探测灵敏度过高，容易引起误报警。
可适当调低探测灵敏度。
5）超快速测试：用人手在传感器前面20～30公分处以0.5秒速度晃过去，不应有报警指示。
若有报警指示说明传感器灵敏度过高或内部时间程序电路设计不当，容易引起误报警，可调整降低探测灵敏度后再重复试。
3、测试传感器抗干扰能力1）测试静态抗干扰能力：将传感器对准无干扰的空间（一般是无人走动，无物体经过，无阳光直射，但是有空气流动的地方，推荐高层房屋的窗户边），保持正常工作状态24h，检测有无触发痕迹。
2）测试抗强光干扰能力：在传感器正前方60公分左右放置一个60W的台灯，快速切换灯的开关状态，传感器不应出现报警指示。
若出现说明该传感器抗强光干扰能力差。
3）测试抗强风干扰能力：将一台风扇正对着传感器放置，设置风扇摇头开启，传感器不应该出现报警，否则表面其抗强风干扰能力差。
4）测试抗电磁波干扰能力：将一台正在通话中的手机从侧面靠近传感器，不应该出现报警。
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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。
【程序流程图】驱动程序流程图如图 1.129所示。
：【热释红外传感器的驱动程序】#include "Basic.h"#include "UART.h"void main(void){uint8 SensorValue;LEDPortInit();UART0_Init( BAUD_115200 );SetIOInput(1,0);for( ; ; ){SensorValue = GetIOLevel( 1, 0 );UART0_Send( "Safety Sensor:", sizeof("Safety Sensor:")-1 );UART0_Dis_uNum(SensorValue);if(0 == SensorValue)UART0_Send( "NoBody Nearby", sizeof("NoBody Nearby")-1 );else if(1 == SensorValue)UART0_Send( "Someone Nearby!", sizeof("Someone Nearby!")-1 );UART0_Send( "\r\n", sizeof("\r\n")-1 );SET_LED_D8;Delay(5);CLR_LED_D8;Delay(120);}}#include "Basic.h"void delay(uint n){uint i;for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);for(i=0;i<n;i++);}void Delay(uint n){uint i,j,k;for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<100;j++)for(k=0;k<100;k++)}void LEDPortInit(void){P1SEL &= ~0X02;P2SEL &= ~0X01;P1DIR |= 0X02;P2DIR |= 0X01;CLR_LED_D8;CLR_LED_D9;}uint8 GetCh08bitADC(void){uint8 v = 0;ADCCFG = 0x01;ADCCON1 = 0x33;ADCCON2 = 0xB0;ADCCON1 |= 0x40;while(!(ADCCON1 & 0x80));v = ADCL;v = ADCH;return(v);}// pull: 0 - disable, 1 - pulldown, 2 - pullupvoid SetIOInput(uint8 group, uint8 bit){switch(group){case 0: P0DIR &= ~(1 << bit); P0SEL &= ~(1 << bit); P0INP |=(1 << bit); break;case 1: P1DIR &= ~(1 << bit); P1SEL &= ~(1 << bit); P1INP |=(1 << bit); break;case 2: P2DIR &= ~(1 << bit); P2SEL &= ~(1 << bit); P2INP |=(1 << bit); break;}}void SetIOOutput(uint8 group, uint8 bit){switch(group){case 0: P0DIR |= (1 << bit); P0SEL &= ~(1 << bit); break;case 1: P1DIR |= (1 << bit); P1SEL &= ~(1 << bit); break;case 2: P2DIR |= (1 << bit); P2SEL &= ~(1 << bit); break;}}uint8 GetIOLevel(uint8 group, uint8 bit){switch(group){case 0: return !!(P0 & (1 << bit));case 1: return !!(P1 & (1 << bit));case 2: return !!(P2 & (1 << bit));}return 0;}void SetIOLevel(uint8 group, uint8 bit, uint8 value){switch(group){if(value)P0 |= (1 << bit);elseP0 &=~(1 << bit);break;case 1:if(value)P1 |= (1 << bit);elseP1 &=~(1 << bit);break;case 2:if(value)P2 |= (1 << bit);elseP2 &=~(1 << bit);break;}}#include "UART.h"void UART0_Init(BaudSel baud){CLKCONCMD &= ~0X40; //晶振while(!(SLEEPSTA & 0X40)) CLKCONCMD &= ~0X47;SLEEPCMD |= 0X04; //关闭不用的RC振荡器PERCFG = 0X00;//位置1 P0口P0SEL |= 0X0C;//P0用作串口U0CSR |= 0X80;//UART方式switch(baud){case BAUD_2400: U0GCR |= 6; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_4800: U0GCR |= 7; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_9600: U0GCR |= 8; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_14400: U0GCR |= 8; U0BAUD |= 216; break;case BAUD_19200: U0GCR |= 9; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_28800: U0GCR |= 9; U0BAUD |= 216; break;case BAUD_38400: U0GCR |= 10; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_57600: U0GCR |= 10; U0BAUD |= 216; break;case BAUD_76800: U0GCR |= 11; U0BAUD |= 59; break;case BAUD_115200: U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; break;case BAUD_230400: U0GCR |= 12; U0BAUD |= 216; break;default : U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; break; //BAUD_115200; }U0CSR |= 0X40;//允许接收IEN0 |= 0X84;//开总中断，接收中断}void UART0_Send(char *Data,int len){int i;for(i=0;i<len;i++){U0DBUF = *Data++;while(UTX0IF == 0)UTX0IF = 0;}}void UART0_Dis_uNum(uint16 uValue ){uint8 i;char cData[5] = {'0','0','0','0','0'};cData[0] = uValue % 100000 / 10000 + '0';cData[1] = uValue % 10000 / 1000 + '0';cData[2] = uValue % 1000 / 100 + '0';cData[3] = uValue % 100 / 10 + '0';cData[4] = uValue % 10 / 1 + '0';if(0 != uValue ){for( i=0; i<5; i++){if('0' != cData[i] )break;if('0' == cData[i] )cData[i] = ' ';}}else if(0 == uValue ){for( i=0; i<4; i++){cData[i] = ' ';}}UART0_Send(" ", 1);UART0_Send(cData, 5);UART0_Send(" ", 1);}void UART0_Dis_fNum(float fValue ){uint16 uValue = (uint16)( 100 * fValue );char cData[5] = {'0','0','.','0','0'};cData[0] = uValue % 10000 / 1000 + '0';cData[1] = uValue % 1000 / 100 + '0';cData[2] = '.';cData[3] = uValue % 100 / 10 + '0';cData[4] = uValue % 10 / 1 + '0';UART0_Send(" ", 1);UART0_Send(cData, 5);UART0_Send(" ", 1);}#pragma vector = URX0_VECTOR__interrupt void UART0_ISR(void){// static char temp[1];// temp[0] = U0DBUF;// UART0_Send(temp, 1);URX0IF = 0;//清中断标志}【实验现象及其结果】当运行程序，并靠近红外传感器时可以发现串口运行窗口中数据值一表示检测到人存在：（有人存在）。