热释电红外感应报警器

传感器电路设计：
光敏电路设计：
常见的红外感应报警 器：
原理分析：
热释电红外传感器的主要材料，是钽酸锂(LiTao3) 红外报警器图片 红外报警器图片(2张) 、硫酸三甘酞(LATGS)和钛锆酸铅(PZT)，其内部结构与外型，如图4—8所示。它是在钛酸钡一类压电 晶体上，上下表面设有电极，并在表面加有黑色膜。当有红外线间歇地照射时，其表面温度上升，使晶 体内部的原子排列产生变化，即引起自发极化电荷。称此现象为热释电效应，为热电效应之一种。热释 电效应产生的表面电荷是暂时的，只要它出现，便很快被空气中的各离子所中和。为此，用热释电效应 制作红外传感器时，多是在它的元件前面加有机械式的周期遮光装置，以便使自发极化电荷周期性地出 现，只有检测移动物体时不用。由于热释传感器的输出阻抗很大，输出电压信号又极微弱，故在传感器 内部附加一只场效应管与一个薄膜电阻Rg，使其阻抗进行变换。Rs为负载电阻，有的热释传感器无Rs， 需外接。为实现不同的检测目的，在进入红外线的窗口上设有滤光镜，将不需要的光谱滤掉。 作为人体检测的热释红外传感器，多是用双元件组成。双元件的特点一是当人射的能量顺序地射到两个 元件时，由于两只元件为串联，其输出比一只元件高一倍；另是由于两只元件为逆向相连接，对于相同 且同时输入的能量将相互抵消，如太阳光中的红外线干扰和环境温度变化所引起的误差等。防止外人人 侵的热释电红外传感器应用电路，如当有人进入欲保护的视野范围内时，传感器即产生一交流感应电压， 其频率与人体移动速度有关，通常在5～6Hz左右。它可控制10～12m的移动人体，其视野约70度。
总电路图：
课程设计总结：
通过这个课程设计，让我了解到对于自己学过的知识需要学以致用，不能只是背书本上的知识， 在实践的时候要能真正的用在需要的地方。同时我也发现只是这样的学习如果不去加以利用是 不能熟练掌握精髓的，对于自己不知道的，要用合理的方式去学习到自己的脑袋里面，把它真 正的变成自己的东西，这样才是学习的根本所在。 信号变化综合设计，需要很多信号处理的知识。本次设计中需要将传感器输出的信号中包含的 50Hz工频干扰和低频噪声滤除，以防止这些信号干扰报警电路动作。因此，进过查阅资料，选 择了低通滤波器，它能将高于截止频率的信号有效的滤除，经过多次实验确定参数和仿真，本 次设计的滤波器可以满足要求的精度。说到光敏电阻，经过与老师交流和网上查阅资料，得到 了光敏电阻的正确用法，用它来控制电路在不同时间的开启与关闭，实现了电路的自动化控制、 运行。根据设计要求，本次需要用大功率报警器，因此选用了220V集成式的声光报警器，能够 有效将报警信号发出，另外还加入了手动报警开关以防止突发的意外情况。在设计过程中需要 考虑很多实际应用中的问题，因此需要全面考虑。
设计要求：
本设计要求利用热释电红外线传感器和光敏传感器设计制 作一套防盗报警系统，使之适用于家庭、商场、仓库的夜 晚自动值守防盗保护。经过分析，有如下要求： （1）可实现非法入侵报警； （2）使用光敏电阻控制，白天不报警，晚上自动开始工作； （3）当有人靠近时热释电传感器报警，无人靠近时不报警。
工作框图：
热释电红外感应报警器
学生：樊志宇百度文库导师：李斌
设计原理：
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。 目前国内、外使用的各类防盗、安保报警器大多采用的是以超声波、主动式红外发射/接收以及微波等 技术为基础。它们均采用的是监测接收到的经反射回来的信号有无异常来判断有无入侵者。识别效率 低，容易误报警，而热释电红外传感器(简称PIR)是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。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。将这个电压信号 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、自动览测等。 热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成 尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联， 以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信 号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般 在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等 份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可 以测出10~20米范围内人的行动。