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熱釋電紅外線傳感器的工作原理
 
錄入時間:2024-06-05 10:12:54瀏覽次數(shù):1
 

熱釋電紅外傳感器是一種能檢測人或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信號的傳感器。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化,并將其轉換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大,便可驅動各種控制電路,如作電源開關控制、防盜防火報警、自動覽測等。

    主要是由一種高熱電系數(shù)的材料,如鋯鈦酸鉛系陶瓷、鉭酸鋰、硫酸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(lián),以抑制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(tǒng)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10~20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(qū)”和“高靈敏區(qū)”,以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時,人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”,這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入,從而強其能量幅度。

 

 

    人體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(wěn)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,正好適合于人體紅外輻射的探測,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人體輻射的紅外線傳感器。

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