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４１２７０２
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，０ｍ适合在警戒系统中
维普资讯
第０年１１２２卷，期６６第１月０１
光
谱
学
与
光
谱
分
析
பைடு நூலகம்
Ｖ１６Ｎ．１ｐ２２２２ｏ２，ｏ１，０７０９．ｐ
Ｎｏｅｅ．２０ｖｍｂｒ０６
Ｓｅｔｏｃｐｎｐｃｒ１ＡｎｌｓｓｐｃｒｓｏｙａｄＳｅｔａａｙｉ
上辐射出在波长附近单位波长的能量（・ｃｗｍ・．）ｐｍ；

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。

人体热释电红外传感器原理

人体热释电红外传感器原理
人体热释电红外传感器是一种检测人体红外辐射的传感器，其原理是基于人体的热释电效应。

当人体处于运动状态时，身体会产生一定的热量，这些热量会以红外辐射的形式散发出去。

人体热释电红外传感器通过检测这些红外辐射来感知人体的存在。

传感器的核心部件是一个热敏元件，通常是一组红外探测器。

当人体进入传感器的探测范围内时，红外辐射会被探测器吸收，从而使探测器的温度发生变化。

这种温度变化会被转换成电信号，进而被放大和处理，最终输出一个人体存在的信号。

人体热释电红外传感器具有高灵敏度、快速响应、低功耗等优点，广泛应用于安防、智能家居、自动化控制等领域。

但是，由于传感器只能检测到人体的热辐射，因此在环境温度变化较大或者存在其他热源干扰时，传感器的准确性可能会受到影响。

总之，人体热释电红外传感器是一种基于热释电效应的传感器，通过检测人体产生的红外辐射来感知人体的存在。

其工作原理简单、响应速度快、功耗低，是一种广泛应用于安防、智能家居等领域的传感器。

红外探测器主要参数定义

红外探测器1．量子效率在某一特定波长上，每秒钟产生的光电子数与入射光子数之比。

对理想的探测器，入射一个光子发射一个电子，1)(=λη。

当然实际上不是所有的光子都可以被吸收，因此1)(<λη。

探测器对波长为λ处的量子效率可以表示为：hv P e I S //)(=λη 其中S J h .106260755.634-⨯=，是普朗克常数，e 是元电荷。

2. 响应率输出信号电压S 与输入红外辐射功率P 之比即：）或（W A W V P S R /)/(=3. 响应波长范围单色响应率与波长的关系，称为光谱响应曲线或响应光谱。

热敏型红外探测器的响应率与波长无关。

光电型红外探测器有峰值波长p λ和长波限c λ。

通常取响应率下降到p λ一半所在的波长为c λ。

光电探测器只有在小于c λ范围有响应，因此称为选择性红外探测器。

对于光子探测器，仅当入射光子的能量大于某一极小值时才能产生光电效应。

就是说，探测器仅对波长小于cλ，或者频率大于的光子才有响应。

因此，光子探测器的响应随波长线性上升，然后到某一截止波长cλ突然下降为零。

而热型探测器响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感，在室温工作。

灵敏度低、响应时间偏长，最快的响应时间也在毫秒量级。

热释电探测器主要应用于被动式的传感器中，主要应用于防盗报警、来客告知等被动探测以及石油化工、电力等行业的温度测量、温度检测等灵敏度不是很高的场合。

此外，热释电材料是还是制备非制冷红外成像设备的重要材料。

常见红外光子探测器及响应波段4.噪声如果测量探测器输出的电子系统有足够大的放大倍数，即使没有入射辐射。

也可以看到一些毫无规律的电压起伏,它的均方根称为噪声电压N，此噪声来源于探测器中的某些基本的物理过程。

探测器的噪声主要有以下几个来源：f/1噪声(闪烁噪声)，暗电流噪声(热噪声)以及光电流噪声。

f/1噪声为低频噪声，在AlGaAsGaAs/QWIP中的影响很小，不是主要的制约因素。

热释电红外传感器及其应用

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：

第六章、热释电红外传感器及其应用

热释电红外传感器由敏感元、场效应管、高阻电阻等组成，并向壳内充入氮气封装起来，内部结构如下图所示。
常见热释电红外传感器的外形
热释电传感器的内部结构
⑴ 敏感元敏感元用红外热释电材料 — 锆钛酸铅(PZT)制成
，经极化处理后，其剩余极化强度随温度T升高而下降。制作敏感元件时，将热释电材料制成很小的薄片，再在薄片两面镀上电极，构成两个串联的、有极性的小电容。把两个极性相反的热释电敏感元做在同一晶片上，由于温度的变化影响整个晶片产生温度变化时，两个敏感元产生的热释电信号互相抵消，起到补偿作用。使用热释电传感器时，通常要在使用菲涅尔透镜将外来红外辐射通过透镜会聚光于一个传感元上，它产生的信号不会被抵消。热释电传感器的持点是它只在由于外界的辐射而引起它本身的温度变化时，才会给出一个相应的电信号，当温度的变化趋于稳定后，就再没有信号输出，即热释电信号与它本身的温度的变化率成正比。因此，热释电传感器只对运动的人体或物体敏感。
⑵ 集成红外探测报警器
① 被动红外探测控制集成电路
TWH9511 TWH系列PIR(热释电传感器)控
制电路采用大规模CMOS数字电路及微型元件固化封装，具有性能指标高，
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。

红外传感器分类工作原理及发展应用前景

一、红外传感器概述将红外辐射能转换成电能的光敏元件称为红外传感器，也常称为红外探测器。

红外传感器是利用物体产生红外辐射的特性，实现自动检测的传感器。

在物理学中，我们已经知道可见光、不可见光、红外光及无线电等都是电磁波，其中红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。

任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。

红外传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，响应快等优点。

红外技术是在最近几十年中发展起来的一门新兴技术。

它常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。

(一)红外辐射的产生红外辐射是由于物体(固体、液体和气体)内部分子的转动及振动而产生的。

这类振动过程是物体受热而引起的，只有在绝对零度(-273.16℃)时，一切物体的分子才会停止运动。

所以在绝对零度时，没有一种物体会发射红外线。

换言之，在一般的常温下，所有的物体都是红外辐射的发射源。

例如火焰、轴承、汽车、飞机、动植物甚至人体等都是红外辐射源。

红外线和所有的电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉及吸收等性质，但它的特点是热效应非常大，红外线在真空中传播的速度3×108m／s，而在介质中传播时，由于介质的吸收和散射作用使它产生衰减。

红外线的衰减遵循如下规律0*e^()。

式中，I为通过厚度为x的介质后的通量；I0为射到介质时的通量；e为自然对数的底；K为与介质性质有关的常数。

金属对红外辐射衰减非常大，一般金属材料基本上不能透过红外线；大多数的半导体材料及一些塑料能透过红外线；液体对红外线的吸收较大，例如厚l()的水对红外线的透明度很小，当厚度达到时，水对红外线几乎完全不透明了；气体对红外辐射也有不同程度的吸收，例如大气(含水蒸汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等)就存在不同程度的吸收，它对波长为1～5µm，8～14µm之间的红外线是比较透明的，对其他波长的透明度就差了。

红外传感器的结构原理与特点

红外传感器的结构原理与特点
摘要: 文章首先介绍了物联网的定义内涵、基本特征及研究现状，然后探讨了物联网关键技术之一传感器技术；接着阐述了红外传感器结构、原理及特点，最后对红外传感器在物联网技术中的应用进行了初步探索，指出其广阔的应用前...
红外传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件，根据具体工作原理的不同，可分为光子型和热释电型两种。

热释电红外传感器是利用红外辐射的热效应引起元件本身的温度变化来实现某些参数的检测的，其探测率、响应速度都不如光子型传感器。

但由于其可在室温下使用，灵敏度与波长无关，所以应用领域很广。

利用铁电体热释电效应的热释电型红外传感器灵敏度很高，获得了广泛应用。

热释电效应某些绝缘物质受热时，随着温度的上升，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。

热释电效应在近十年被用于热释电红外传感器中。

能产生热释电效应的晶体称为热释电体，又称为热电元件。

热电元件常用的材料有单晶、压电陶瓷及高分子薄膜等。

热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由以下四个主要部分构成：①。

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（ＰＩＲ）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８～１４μ 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
报警方式。

人体热释电红外线传感器的原理和应用

人体热释电红外线传感器的原理和应用热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。

热释电红外传感器不受白天黑夜的影响，可昼夜不停地用于监测，广泛地用于防盗报警。

本文就热释电人体红外线传感器的基本原理及应用作以大致介绍：一、热释电人体红外线传感器的基本结构和原理热释电红外(PIR)传感器，亦称为热红外传感器，是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将输出的电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警等。

目前市场上常见的热释电人体红外线传感器主要有上海赛拉公司的SD02、PH5324，德国Perkinelmer 公司的LHi954、LHi958，美国Hamastsu公司的P2288，日本NipponCeramic公司的SCA02-1、RS02D等。

虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和特性参数大致相同，大图1 热释电传感器实物图部分可以彼此互换使用。

热释电红外线传感器由探测元、滤光窗和场效应管阻抗变换器等三大部分组成，如图1所示。

对不同的传感器来说，探测元的制造材料有所不同。

如SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成；P2288由LiTaO3 制成。

将这些材料做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容。

因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，因此形成的等效小电容能自身产生极化，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。

传感器中两个电容是极性相反串联的。

当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，在电容两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，所以，正负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。

当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到两个电容上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能图2 双探测元热释电红外传感器量相等的光电流在回路中相互抵消，传感器仍然没有信号输出。

热释电红外传感器PIR原理教程ppt课件

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(三)
1.热释电应用电路原理图 2.典型电路设计分析(一) 3.典型电路设计分析(二) 4.聚光系统---菲涅尔镜片
的原理和应用
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热释电红外传感器工作电路原理图
常用放大电路有哪些?
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典型电路设计分析(一)
reture
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具体电路应用设计分析(一) [电路工作原理]
探头接收到人体释放的热释红外信号,经VT1、IC2两级放大,输入电压比较器 IC3。其中RP为参考电压调节电位器，用来调节电路灵敏度，也就是探测范围。平时，参考电压（IC3的（2）脚电压）高于IC2的输入电压（IC3的（3）脚电压），IC3输出低电平。
二.定性处理解决有无的问题
7
红外传感器的工作原理人体辐射 ♣任何发热体都会产生红外线辐射的红外线波长跟物体温度有关。表面温度越高 ,辐射能量越强。 ♣最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k） ♣人体的正常体温为36~37.5。C ，其辐射的最强的红外线的波长为
9.67~9.64um，中心波长为 9.65um。
传感器只对移动或运动的人体、体温近似人体的物体起作用。
12
红外传感器的工作原理
（1）人体经过探头先后被A源或被B源感应，Sa<Sb或Sa>Sb产生差值，双源失去互补平衡作用而很敏感地产生信号输出，见图（3C）。（2）人对着探头呈垂直状态运动，Sa=Sb不产生差值，双源很难产生信号输出。
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径向移动反应最不敏感, 而对于横切方向 (即与半径垂直的方向)移动则最为敏感.
2
红外传感器在生活中的应用
3
红外传感器在生活中的应用 1.“有电，危险”安全警示电路用于有电的场合，当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提醒人们注意安全。 2.自动门主要用于银行、宾馆。当有人来到时，大门自动打开，人离开后又自动关闭。 3.红外线防盗报警器用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。 4.高速公路车辆车流计数器 5.自动开、关的照明灯，人体接近自动开关等。

热释电红外传感器

热释电红外传感器
一、引言
二、热释电红外探测器工作原典型应用四、热释电红外传感器的优缺点
五、结束语
一、引言
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，红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。热敏元件应检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件,用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路变成电信号输出。根据红外传感器的工作原理，可分为热型和量子型两类。
热释电红外传感器广泛应用于各种自动化控制装置中，既可作为红外激光的一种较理想的探测器，又可用于一般的家用防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域，还可用于宾馆、饭店、商场的门口来代替迎宾小等。其中最简单的一个利用就是红外报警器。红外报警器又称为被动式红外报警器。所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。其组成简图如图3所示。
从结构图2上可以看出，红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近为零。一旦有需要的特定光线进入，特定的红外光线通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同，两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同，不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。而在这里，光学滤镜的主要作用是只允许波长在特定的红外线(比如人体发出的红外线波长)通过，而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。
红外线热释电传感器的安装要求：正确的安装应满足下列条件： 1 、红外线热释电传感器远离空调, 冰箱，火炉等空气温度变化敏感的地方； 2、红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔离物； 3、红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气流活动的地方。

自动门的原理(热释电红外传感器)

自动门的原理（热释电红外传感器）1 自动门原理在自动门领域，被动式人体热释电红外感应开关应用广泛，因其性能稳定，工作长期稳定可靠而受到用户的欢迎。

该开关主要由人体热释电红外传感器、信号处理电路、控制与执行电路、电源电路等组成。

热释电红外自动门主要由光学系统、热释电红外传感器、信号滤波放大、信号处理和自动门电路组成。

菲涅尔透镜可以将人体辐射的红外线聚焦在热释电红外探测器上，同时也产生交替的红外辐射高灵敏区和盲区，以适应热释电探测器要求信号不断变化的特点。

热释电红外传感器是报警器设计中的核心器件，它能将人体的红外信号转换成电信号进行信号处理。

信号处理主要是对传感器输出的微弱电信号进行放大、滤波、延时、比较，为报警功能的实现奠定基础。

2.自动门感应器原理在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。

被动红外自动门的特点是能够响应人体在探测区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。

当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，电路中的传感器将输出电压信号，然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为16Hz，下限截止频率为0．16Hz。

由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（通常仅有1mV左右），而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式（脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0．1～10Hz左右），所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。

本设计运用集成运算放大器LM324来进行两级放大，以使其获得足够的增益。

当传感器探测到人体辐射的红外线信号并经放大后送给窗口比较器时，若信号幅度超过窗口比较器的上下限，系统将输出高电平信号；无异常情况时则输出低电平信号。

在该比较器中，R9、R10、R11用做参考电压，两个运算放大器用做比较，两个二极管的主要作用是使输出更稳定。

太阳星GH-903热释红外线探测器使用说明书

热释红外线探测器使用说明书　GH-903GH-903热释红外线探测器是根据人体红外光谱而工作,当人体在其接收范围内活动时,探测器输出报警信号,广泛用于银行、仓库及家庭等场所的安全防范。

GH-903热释红外线探测器是目前性能价格比较高的产品，实验证明在10~1000MHZ的高频干扰下，探测器均能可靠的工作，并对移动通讯有很强的抗干扰能力，电路设计采用计数脉动控制报警信号周期，根据使用情况，选择PCB上“PULSE”的1、3、5、端跳线，即可得到不同周期的报警信号。

一、安装：GH-903线外线探测器安装在室内高于2米的墙壁上或采用吸顶式安装，远离热源，接线排列应规则，探测器透镜前面不应有物体遮物，盖盒斜口面朝下，不应装反以免影响检测效果。

二、使用：检查接线无误，装好探测器盖盒，接通9-16V直流电源指示灯亮，经过1-2分钟后，指示灯熄灭，表示进入正常检测状态，此刻后，如有人再进入检测区，探测器输出报警信号同时指示灯亮。

（此为计数脉动选择在1端状态，选择不同的初始状态，可根据使用情况做合理选择）。

三、计数脉动选择：四、接线端口A&B：防拆开关输出端子C：－：直流电源负极D：+：直流电源正极E&F：NC．C继电器输出端子五、检测范围视图：六、主要技术规格：1、工作电压：9-16VDC.2、工作电流：17mA.3、传感器：P.I.R热释红外线4、计数脉动：1、2或35、报警器继电器输出：常闭干触点，最大切换50VDC，80Ma,6、防拆开关：常闭7、抗静电干扰：10KV8、工作温度：－１０℃－６０℃　９、探测范围：１２米Ｘ　１２米　本产品在正常使用的情况下（不包括人为损坏）保用五年，　使用寿命长，　灵敏度高，　外观豪华，　产品经久耐用。

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红外传感器技术及应用

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按照斯蒂芬-玻尔兹曼定律，物体红外辐射的强度与物体的温度和辐射率相关。依此制成的红外温度计，属比较先进的测温方法，具有诸多优点：适用于远距离和非接触测量，可以测量高速运动物体、带电物体、腐蚀介质、高温或高压物体或介质的温度；因其测量不需要热平衡过程，故其响应速度快，一般在毫秒级，甚至微秒级；因为物体红外辐射的强度与物体温度的四次方成正比，因而物体温度微小变化，都会引起辐射能量成倍变化，因而其测温灵敏度高；由于测量的非接触性，故不会破坏实测对象原先温度场分布状况，因而其测出温度失真较小；可以测量从摄氏零下几十度到零上几千度的温度，因而其测温范围非常广泛。
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利用近红外光谱对羟基、水、碳酸盐以及Al-OH、MgOH 和Fe-OH 等分子键非常敏感的特性，通过对目标对象的红外照射来获得其诊断性光谱，然后对光谱波长位置、深度和宽度进行测量分析，即可获取其种属、组分和主要金属元素比值等，从而实现对固体等介质的成分分析。
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红外传感器技术及应用
红外传感器技术是近年来发展最快的技术之一，红外传感器目前已广泛应用于航空航天、天文、气象、军事、工业和民用等众多领域，起着不可替代的重要作用。红外线，实质上是一种电磁辐射波，其波长范围大致在0.78μm～ 1000μm频谱范围内，因其是位于可见光中红光以外的光线，故而得名为红外线。任何温度高于绝对零度的物体，都会向外部空间以红外线的方式辐射能量。利用红外辐射实现相关物理量测量的传感技术，即为红外传感技术。
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按检测机理不同，通常将红外传感器分为热式和光子式（也称量子式）两大类。热式是利用红外辐射的热效应，即当热式传感器的敏感元件吸收所入射的红外辐射后，其温度随之变化，进而使敏感元件的相关物理参数发生相应变化，通过对这些物理参数及其变化的测量就可确定传感器所吸收的红外辐射量。热式传感器主要优点是：响应波段达整个红外区域，可以在常温下工作，轻便可靠，成本较低，使用简单方便等。但其不足之处是响应时间相对较长（ms级），灵敏度较低，一般用于低频调制的场合。

光电传感技术论文热释电探测器及其应用

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。

光电探测器的分类介绍

光电探测器的分类介绍光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。

在实际应用中，光电探测器具有广泛的应用场景，如通讯、光学测量、医学、物理实验等领域。

本文将主要介绍光电探测器的分类。

光电探测器基本原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。

其基本原理是光电效应。

光电效应是指当光束照射到金属表面时，引起金属表面电子的发射现象。

这些被发射出来的电子称为光电子。

当光束照射到半导体材料表面时，也会发生类似光电效应的现象，只是光电子的数量较少。

当有光照射到光电探测器的光敏元件上时，光子被吸收并在光敏元件内部产生光电子。

这些光电子被电场引导到输出端，形成电流或电压信号。

光电探测器的分类按探测原理分类1.光电管：通过光电效应将光信号转换为电信号，主要应用于光电倍增管和光电发射管中。

2.光敏电阻：光敏电阻是一种基于光电效应原理，将光能转换成电能的敏感元件，可以用作光电控制器中的光检测器。

3.光敏二极管：光敏二极管是一种利用半导体材料反向偏置增加电场强度，从而增加光电转换效率的光敏元件，主要应用于光电计数器、光电定位器、高速光电开关、丝印电路检测等场合。

4.热释电探测器：热释电探测器利用被测物质向热释电元件放出热量，使元件温升，从而感应出测量信号，主要应用于红外辐射测量中。

5.光电二极管：光电二极管是一种结构简单、响应速度快的光敏元件，主要应用于高速数据通讯和数字测量。

6.晶体管光敏电阻：晶体管光敏电阻又称晶体管光敏电阻复合体，是将晶体管与光敏电阻结合起来制成的元件，能够同时完成信号增强和光电转换的功能。

主要应用于测量、声音放大等领域。

按工作波段分类光电探测器按照工作波段的不同也可以分为多种类型，如下：1.紫外光探测器：工作波长在300nm以下。

2.可见光探测器：工作波长在400nm~700nm范围内。

3.红外光探测器：工作波长在700nm以上至几微米范围内。

4.远红外/热成像探测器：工作波长在几微米至1000微米之间。

热释电传感器原理与应用

热释电传感器原理与应用一、前言热释电红外传感器是一种非常有应用潜力的传感器。

它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。

早在1938年，有人就提出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开发。

近年来，伴随着集成电路技术的飞速发展，以及对该传感器的特性的深入研究，相关的专用集成电路处理技术也迅速增长。

本文先介绍热释电传感器的原理，然后再描述相关的专用集成电路处理技术。

二、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，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。

通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。

当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。

能产生热释电效应的晶体称之为热释电体或热释电元件，其常用的材料有单晶（LiTaO3 等）、压电陶瓷（PZT等）及高分子薄膜（PV FZ等）[2]热释电传感器利用的正是热释电效应，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会产生电荷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。

热释电红外传感器的结构及内部电路见图2所示。

传感器主要有外壳、滤光片、热释电元件PZT、场效应管FET 等组成。