熱釋電紅外探頭

動(dòng)式熱釋電紅外探頭的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路如圖所示。傳感器主要由外殼、濾光片、熱釋電元件pzt、場(chǎng)效應(yīng)管fet等組成。 濾光片設(shè)置在窗口處，構(gòu)成紅外線通過的窗口。濾光片為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(約5mm以i-)。 熱釋電元fl二pzt將波長在8~12mm之間的紅外信號(hào)的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，為了只對(duì)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，使環(huán)境的干擾受到明顯的抑制作用。 菲涅耳透鏡根據(jù)菲混耳原理制成，把紅外光線分成可見區(qū)和盲區(qū)，同時(shí)義有聚焦的作用，使被動(dòng)式熱釋電紅外探頭(pir)靈敏度人人增加。菲渾耳透鏡有折射式和反射式兩種形式，其作用:一是聚焦，將熱釋的-91-信號(hào)折射(反射)往pir上;二是將檢測(cè)區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的形式在pir上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣被動(dòng)式熱釋電紅外探頭就能產(chǎn)生變化電信號(hào)。 如果我們?cè)跓犭娫辖由线m當(dāng)?shù)碾娮?，?dāng)元件受熱時(shí)，電阻上就有電流流過，就可在兩端得到電壓信號(hào)。

釋電紅外探頭具有本身不發(fā)任何類型的輻射、隱敲性好、器件功耗很小、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。但是，被動(dòng)式熱釋電紅外探頭也有缺點(diǎn)，如: ①信號(hào)幅度小，容易受各種熱源、光源干擾; ②穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收: ⑨易受射頻輻射的干擾; ④環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)靈敏度明顯下降，有時(shí)還會(huì)造成短時(shí)失靈: ⑤主要檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)闄M向運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)徑向方向運(yùn)動(dòng)的物體檢測(cè)能力比較差。 雖然熱釋電紅外探頭有些缺點(diǎn)，但是采用特殊信號(hào)處理方法后，仍然可使它在某些領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，有很多生產(chǎn)商根據(jù)熱釋電傳感器的特性沒計(jì)了專用信號(hào)處理器，比如holtek 8a26xxp、weltrendwt8072、biss00

在自然界，任何高于絕對(duì)溫度(-273k)的物體都將產(chǎn)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(guān)的，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關(guān)。 人體都有恒定的體溫，一般在37℃左右，會(huì)發(fā)出10nm左右特定波長的紅外線，被動(dòng)式熱釋電紅外探頭(又叫紅外人體探測(cè)傳感器)就是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的。紅外線通過菲涅耳濾光片增強(qiáng)后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 被動(dòng)式熱釋電紅外探頭包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個(gè)電極方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件兒乎具有相同的作州，使其產(chǎn)生的釋電效應(yīng)相互抵消，于是傳感器無信號(hào)輸出。 當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生溫差△t，則有信號(hào)輸出;若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出，所以這種傳感器能檢測(cè)人體或者動(dòng)物的活動(dòng)。