『壹』 熱釋電紅外線報警器 有關的論文翻譯。
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『貳』 熱釋電紅外感測器原理及應用
熱釋電紅外感測器的原理特性
熱釋電紅外感測器和熱電偶都是基於熱電效應原理的熱電型紅外感測器。不同的是熱釋電紅外感測器的熱電系數遠遠高於熱電偶,其內部的熱電元由高熱電系數的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成,其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產生的干擾 該感測器在工藝上將兩個特徵一致的熱電元反向串聯或接成差動平衡電路方式,因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化 並將其轉換為電信號輸出。熱釋電紅外感測器在結構上引入場效應管的目的在於完成阻抗變換。由於熱電元輸出的是電荷信號,並不能直接使用 因而需要用電阻將其轉換為電壓形式 該電阻阻抗高達104MΩ,故引入的N溝道結型場效應管應接成共漏形式 即源極跟隨器 來完成阻抗變換。熱釋電紅外感測器由感測探測元、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製成一定厚度的薄片, 並在它的兩面鍍上金屬電極,然後加電對其進行極化,這樣便製成了熱釋電探測元。由於加電極化的電壓是有極性的,因此極化後的探測元也是有正、負極性的。
圖1是一個雙探測元熱釋電紅外感測器的結構示意圖。使用時D端接電源正極,G端接電源負極,S端為信號輸出。該感測器將兩個極性相反、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感測器得到補償。對於輻射至感測器的紅外輻射,熱釋電感測器通過安裝在感測器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦後加至兩個探測元上,從而使感測器輸出電壓信號。
製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0.2~20μm。為了對某一波長范圍的紅外輻射有較高的敏感度,該感測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。
3 被動式紅外報警器的結構原理
3.1 結構
被動式紅外報警器主要由光學系統、熱釋電紅外感測器、信號濾波和放大、信號處理和報警電路等幾部分組成。其結構框圖如圖2所示。圖中, 菲涅爾透鏡可以將人體輻射的紅外線聚焦到熱釋電紅外探測元上,同時也產生交替變化的紅外輻射高靈敏區和盲區,以適應熱釋電探測元要求信號不斷變化的特性;熱釋電紅外感測器是報警器設計中的核心器件,它可以把人體的紅外信號轉換為電信號以供信號處理部分使用;信號處理主要是把感測器輸出的微弱電信號進行放大、濾波、延遲、比較,為報警功能的實現打下基礎。圖3所示的是將待測目標、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外感測器相結合使用時的工作原理示意圖。
3.2 工作原理
在該探測技術中,所謂「被動」是指探測器本身不發出任何形式的能量,只是靠接收自然界能量或能量變化來完成探測目的。被動紅外報警器的特點是能夠響應入侵者在所防範區域內移動時所引起的紅外輻射變化,並能使監控報警器產生報警信號,從而完成報警功能。圖4所示是該報警器的工作電路原理圖。
當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外感測器的探測元上時,電路中的感測器將輸出電壓信號,然後使該信號先通過一個由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器,該濾波器的上限截止頻率為16Hz,下限截止頻率為0.16Hz。由於熱釋電紅外感測器輸出的探測信號電壓十分微弱(通常僅有1mV左右),而且是一個變化的信號,同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式(脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定,通常為0.1~10Hz左右),所以應對熱釋紅外感測器輸出的電壓信號進行放大。本設計運用集成運算放大器LM324來進行兩級放大,以使其獲得足夠的增益。
當感測器探測到人體輻射的紅外線信號並經放大後送給窗口比較器時,若信號幅度超過窗口比較器的上下限,系統將輸出高電平信號;無異常情況時則輸出低電平信號。在該比較器中,R9、R10、R11用做參考電壓,兩個運算放大器用做比較,兩個二極體的主要作用是使輸出更穩定。窗口比較器的上下限電壓 即參考電壓 分別為3.8V和1.2V。將這個高低電平變化的信號 上升沿信號 作為單穩電路HEF4538B的觸發信號,並讓其輸出一個脈寬大約為10s的高電平信號。再用這一脈寬信號作為報警電路KD9561的輸入控制信號,來使電路產生10s的報警信號,最後用三極體VT1和VT2再一次對電信號進行放大,以便有足夠大的電流來驅動喇叭使其連續發出10s的報警聲。
4 結束語
用熱釋電紅外感測器設計的監控報警系統具有結構簡單、成本低等優點。經過多次測試,該系統工作情況穩定。
圖4
熱釋電紅外報警器只能安裝在室內,其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系。正確的安裝應滿足下列條件:
(1)報警器應離地面2.0~2.2米。
(2)報警器應遠離空調、冰箱、火爐等空氣、溫度變化比較敏感的地方。
(3)報警器探測范圍內不得有隔屏、傢具、大型盆景或其他隔離物。
(4)報警器不要直對窗口,否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報,有條件的話最好把窗簾拉上。另外,報警器也不要安裝在有強氣流活動的地方。
熱釋電紅外控制開關
本例介紹一款採用熱釋電紅外感測器 (一種由高熱電系數材料、阻抗匹配用場效應晶體管的濾光鏡片等組成的新型敏感元件)和專用集成電路製作的熱釋電紅外線控制開關,它在檢測到人體發射的紅外感測器信號後接通,使負載 (報警器或照明燈、排風扇等)通電工作。
電路工作原理
該熱釋電紅外控制開關電路由熱釋紅外感測器 (PIR)、熱釋電紅外控制電路、光控電路和控制執行電路組成,如圖3-66所示。
熱釋電紅外控制電路由集成電路lC(SS0001)和電阻器RZ-R9、電容器Cl-C8組成。SS0001是熱釋電紅外控制專用集成電路,其內部由輸入放大器、雙向限幅器、狀態控制器、延時定時器、鎖存定時器和基準電源等電路組成,如圖3-67所示。
光控電路由光敏電阻器RG、電阻器Rl和IC第9腳內電路組成。
控制執行電路由電阻器RlO、晶體管V、二極體VD和繼電器K組成。
熱釋電紅外感測器應與非涅爾透鏡配合使用,才能提高其靈敏度。在熱釋電紅外感測器未檢測到人體紅外線信號時,IC的2腳輸出低電平,V處於截止狀態,K不吸合,負載電路不工作。
當有人在熱釋電紅外感測器的有效檢測區域內活動時,熱釋電紅外感測器將接收到人體發出的紅外信號,並將其轉變成微弱的脈沖電壓信號,此電壓信號經lC內電路放大、鑒幅處理及定時控制後,從2腳輸出控制高電平,使V導通,K吸合,負載電路通電工作。
在白天,光敏電阻器RG受光照射而呈低阻狀態,IC的9腳 (觸發禁止端)被鎖定為低電平,使IC的2腳恆定輸出低電平。夜晚,RG因無光照射而呈高阻狀態,IC的g腳恢復為高電平,熱釋電紅外控制開關又迸人警戒狀態。若想該熱釋電紅外控制開關白天、晚上均工作,可將RG去掉或在Rl兩端並接一隻小開關。
元器件選擇
Rl-RlO選用1/4W碳膜電阻器或金屬膜電阻器。
RG選用亮阻小於2OkΩ、暗阻大於2MΩ的光敏電阻器。
Cl、C2和C6均選用耐壓值為16V的鋁電解電容器;C3-C5、C7和C8均選用獨石電容器或滌綸電容器。
VD選用IN4007型硅整流二極體。
V選用S9013或C8050、58050、3DG8050型硅NPN晶體管。
IC選用SS0001或BISS0001型熱釋電紅外感測控制集成電路。
熱釋電紅外感測器可選用AMNl或陀28、SDO2等型號,配用Q-lA或CE-024型菲涅爾透鏡。
K選用4098型直流繼電器
『叄』 熱釋電紅外感測器防盜報警器應用電路
只要電路設計合理,不論是放大器還是專門晶元的都能滿足要求。
用過類似BM8072晶元的,效果還行。基本檢測功能沒有問題,如果要其他附加功能,那就需要開發了。
『肆』 用re200b和51單片機做一個人體紅外熱釋電感測器,簡單的實現復雜,所以不用BISS0001
這個電路前端如果不是Re200b,那也是同樣功能的感測器。電路用廉價運放LM324實現,由其中兩個運放進行放大和濾波,通帶電壓放大倍數約3800倍,另兩個運放做比較整形輸出,輸出低電平接近0V,高電平大於3V,可以接入51單片機。
『伍』 求一個熱釋電紅外報警器 的原理電路圖
恩!這個結合單片機來做~效果比較好的
『陸』 熱釋電器件的工作原理是什麼
熱釋電器件的工作原理是利用輻射熱效應,使探測元件接收到輻射能後引起溫度升高,進而使探測器中依賴於溫度的性能發生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數情況下是通過熱電變化來探測輻射的。當元件接收輻射,引起非電量的物理變化時,可以通過適當的變換後測量相應的電量變化。
某些晶體,例如鉭酸鋰、硫酸三甘肽等受熱時,晶體兩端會產生數量相等、符號相反的電荷。1842年布魯斯特將這種由溫度變化引起的電極化現象正式命名為「pyroelectric」,即熱釋電效應。
紅外熱釋電感測器就是基於熱釋電效應工作的熱電型紅外感測器其結構簡單堅固,技術性能穩定,被廣泛應用於紅外檢測報警、紅外遙控、光譜分析等領域,是目前使用最廣的紅外感測器。
熱釋電感測器的濾光片為帶通濾光片,它封裝在感測器殼體的頂端,使特定波長的紅外輻射選擇性地通過,到達熱釋電探測元+在其截止范圍外的紅外輻射則不能通過。
熱釋電探測元是熱釋電感測器的核心元件,它是在熱釋電晶體的兩面鍍上金屬電極後,加電極化製成,相當於一個以熱釋電晶體為電介質的平板電容器。當它受到非恆定強度的紅外光照射時,產生的溫度變化導致其表面電極的電荷密度發生改變,從而產生熱釋電電流。
(6)熱釋電紅外報警器裝置設計擴展閱讀
熱釋電對射管的驅動分為電平型和脈沖型兩種驅動方式。由熱釋電對射管陣列組成分離型光電感測器。該感測器的創新點在於能夠抵抗外界的強光干擾。
太陽光中含有對熱釋電接收管產生干擾的熱釋電,該光線能夠將熱釋電接收二極體導通,使系統產生誤判,甚至導致整個系統癱瘓。本感測器的優點在於能夠設置多點採集,對射管陣列的間距和陣列數量可根據需求選取。
熱釋電技術在測速系統中已經得到了廣泛應用,許多產品已運用熱釋電技術能夠實現車輛測速、探測等研究。熱釋電應用速度測量領域時,最難克服的是受強太陽光等多種含有熱釋電的光源干擾。外界光源的干擾成為熱釋電應用於野外的瓶頸。
『柒』 關於用紅外熱釋電感測器、C51單片機做紅外報警器的實物製作
這個你覺得ok嗎
『捌』 熱釋電紅外防盜報警器 畢業設計
近年來,隨著改革開放的深入發展,電子電器的飛速發展.人民的生活水平有了很大提高。各種高檔家電產品和貴重物品為許多家庭所擁有。然而一些不法分子也是越來越多。這點就是看到了大部分人防盜意識還不夠強.造成偷盜現象屢見不鮮。因此,越來越多的居民家庭對財產安全問題十分擔憂。
報警器這時正為人們解決了不少問題.但是市場上的報警器大部分都是用於一些大公司財政機構。價格高昂,一般人們難以接受。如果再設計和生產一種價廉、性能靈敏可靠的防盜報警器,必將在防盜和保證財產安全方面發揮更加有效的作用。由於紅外線是不見光,有很強的隱蔽性和保密性,因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用,此外,在電子防盜、人體探測等領域中,被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩定等特點而受到廣大用戶和專業人士的歡迎。
紅外報警器大多數採用國外的先進技術,其功能也非常先進。其中包括被動式熱釋電型紅外報警器,也即是本文將研究的產品。還有紅外監控無線報警器,超聲波防盜報警器,紅外線防盜報警器,高靈敏紅外報警器,觸摸式延時防盜報警器, 觸摸式防盜報警器,紅外報警器, 紅外線聲先報警器……
其外,可用紅外報警器原理,控制各種電器的運行……