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熱釋電紅外傳感器

發布時間:2020-10-22 00:46:04        

導讀:熱釋電紅外傳感器在結構上引入場效應管,其目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號,并不能直接使用,因而需要用電阻將其轉換為電壓形式。故引入的N溝道結型場效應管應接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。設計時應將高熱電材料制成一定厚度的薄片,并在它的兩面鍍上金屬電極,然后加電對其進行極化,這樣便制成了熱釋電探測元。...

  •                          熱釋電紅外傳感器

     

    熱釋電紅外傳感器在結構上引入場效應管,其目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號,并不能直接使用,因而需要用電阻將其轉換為電壓形式。故引入的N溝道結型場效應管應接成共漏形式來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。設計時應將高熱電材料制成一定厚度的薄片,并在它的兩面鍍上金屬電極,然后加電對其進行極化,這樣便制成了熱釋電探測元。

 

簡介

 

    

    主要是由一種高熱電系數的材料,如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、***三甘鈦等制成尺寸為2*1mm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件,并將兩個探測元件以反極性串聯,以***由于自身溫度升高而產生的干擾。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號,經裝在探頭內的場效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離,一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡,該透鏡用透明塑料制成,將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份,制成一種具有特殊光學系統的透鏡,它和放大電路相配合,可將信號放大70分貝以上,這樣就可以測出20米范圍內人的行動。

    菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學原理,在探測器前方產生一個交替變化的“盲區”和“高靈敏區”,以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時,***發出的紅外線就不斷地交替從“盲區”進入“高靈敏區”,這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入,從而強化其能量幅度。

    ***輻射的紅外線中心波長為9~10--um,而探測元件的波長靈敏度在0.2~20--um范圍內幾乎穩定不變。在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口,這個濾光片可通過光的波長范圍為7~10--um,正好適合于***紅外輻射的探測,而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收,這樣便形成了一種專門用作探測***輻射的紅外線傳感器。

 

結構

 

 

    由于加電極化的電壓是有極性的,因此極化后的探測元也是有正、負極性的。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起,目的是消除因環境和自身變化引起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。對于輻射至傳感器的紅外輻射,熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上,從而使傳感器輸出電壓信號。制造熱釋電紅外探測元的高熱電材料是一種廣譜材料,它的探測波長范圍為0.2-20um。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏度,該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長范圍的紅外輻射通過外,還能將燈光、陽光和其它紅外輻射拒之門外。

 

優缺點

 

 

優點:本身不發任何類型的輻射,器件功耗很小,隱蔽性好。價格低廉。

缺點:

◆容易受各種熱源、光源干擾

◆被動紅外穿透力差,***的紅外輻射容易被遮擋,不易被探頭接收。

◆環境溫度和***溫度接近時,探測和靈敏度明顯下降,有時造成短時失靈。

PIR管腳分配

 

 

抗干擾性能 

 

 

①防小動物干擾:探測器安裝在推薦的使用高度,對探測范圍內地面上的小動物,一般不產生報警。

②抗電磁干擾:探測器的抗電磁波干擾性能符合GB10408中4.6.1要求,一般手機電磁干擾不會引起誤報。

③抗燈光干擾:探測器在正常靈敏度的范圍內,受3米外H4鹵素燈透過玻璃照射,不產生報警。

紅外線熱釋電傳感器對***的敏感程度還和人的運動方向關系很大。紅外線熱釋電傳感器對于徑向移動反應***不敏感,而對于橫切方向(即與半徑垂直的方向)移動則***為敏感.在現場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得***佳檢測靈敏度極為重要的一環。

 

注意事項

 

      

     檢測器應避開日光、汽車頭燈、白熾燈直接照射,也不能對著熱源(如暖氣片、加熱器)或空調,以避免環境溫度較大的變化而造成誤報;檢測器安裝必須牢固,避免因風吹晃動而造成誤報;傳感器表面不允許用手摸;光學透鏡外表面要定期用濕軟布或棉花擦凈,避免塵土影響靈敏度;安裝高度2m。

    要特別提出的是該檢測器電路板在工廠已調試好,保證檢測距離大于6m。若整個報警系統有問題,請不要調整或改動這部分電路,否則檢測距離就不能保證。

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