概述
跟着智能感知技能的不断发展，智能感知运用逐步融入人们的日子、作业中，比方咱们常见的电子防盗，主动节能照明，监控、报警、门铃系统等范畴。在这些范畴中，被迫式热释电红外勘探器的运用最为广泛，但PIR信号处理起来却并不简略，需求开发人员投入很多的时刻和精力。为了下降生产厂家的生产本钱和难度，杭州晶华微电子自主研制的一款带PWM输出与高精度ADC的SD4101R芯片，运用于PIR信号收集处理。
原理剖析
1.热释电红外传感器（PIR）的特性：但凡温度超越肯定0℃的物体都能发生热辐射（红外光谱），而温度低于1725℃的物体，发生的热辐射光谱首要会集在红外光区域，因而自然界的一切物体都能向外辐射红外热，不同温度的物体，其开释的红外光的波长是不同的，所以温度与红外波长的长短是相关的。而人体稳定的温度37℃左右，所宣布的红外线的波长为10μm左右。热释电传感器一般掩盖有特别的菲涅尔滤光片，便是专门针对人体红外光波规划的器件，仅对波长为10μm左右的红外光波十分灵敏，而对环境的其它波长红外成分有显着的抑制作用。
2.热释电红外传感器（PIR）的作业原理：热释电红外传感器一般包括两个（或更多的）彼此串联或并联的热释电单元。并且制成的两个电极化方向正好相反，环境布景辐射对两个热释电单元简直具有相同的作用，使其发生的释电效应彼此抵消，所以环境布景辐射对勘探器是无信号输出的。当有人在勘探区域内走动时，人体辐射经过菲涅尔透镜聚集，并被热释电红外传感器接纳，热释电红外传感器在接纳到人体红外辐射温度改动时就会失掉电荷平衡，由于两片热释电单元接纳到的热量不同，不能彼此抵消，输出脚便会有改动的信号输出，供后级电路做信号处理，以便完成不同的操控输出。别的热释电红外传感器，有不同的窗口形状及尺度，窗口面积越大，灵敏度也越高，相应本钱也会更高，可依据产品的要求挑选不同的类型，作业原理如下图所示。
PIR作业原理图
3.菲涅尔透镜：
菲涅尔透镜（Fresnellens），又叫螺旋透镜，多是由聚烯烃资料注压而成的薄片，也有玻璃制成的，镜片外表一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹路是依据光的干触及扰射以及相对灵敏度和接纳视点要求来规划的。
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚集作用，行将热释红外信号折射（反射）在PIR上，第二个作用是将勘探区域分为若干个明区和暗区，使进入勘探区域的移动物体，在活动时不停在明区和暗区来回切换，折射到热释电红外传感器上，构成温度改动，而在PIR上发生改动的热释红外信号。
菲涅尔透镜，简略的说便是在透镜的一侧有等距的齿纹，经过这些齿纹，能够到达对指定光谱规模的光带通（反射或折射）的作用，传统的打磨光学器件的带通光学滤镜造价贵重，菲涅尔透镜能够极大的下降本钱，典型的比如便是PIR（被迫红外线勘探器），PIR广泛的用在报警器上，咱们能够发现在每个PIR上都有个小盖子。这便是菲涅尔透镜，小盖子的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜就能够将入射光的波长约束在10μm左右（人体红外线的波长），本钱适当的低。
菲涅尔透镜能够把透过窄带干与滤光镜的光聚集在硅光电二级勘探器的光敏元件上。
运用注意事项：菲涅尔透镜由有机玻璃制成，不能用任何有机溶液（如酒精等）擦洗，除尘时可先用蒸馏水或一般清水冲刷，再用脱脂棉擦洗。
假如菲涅尔透镜的选型不妥，将会对灵敏度形成较大影响，以及菲涅尔透镜，都有一个聚集点，只要让热释电红外传感器处于聚集点上，才干到达最佳的聚集作用，让灵敏度最高。下图是菲涅尔透镜聚光图解及不同外形尺度。
菲涅尔透镜聚光图解
不同外形尺度的菲涅尔透镜
丈量电路
丈量电路原理图
选用本方案规划的PIR信号丈量电路，外围电路结构简略，其丈量原理为，当有人进入PIR检测规模时，PIR电荷平衡状况被打破，此刻PIR信号输出脚（S）将输出改动的电压信号，再经过微操控器内部软件算法的处理，即可解析出有用的PIR信号。当检测到有用的PIR信号后，微操控器OUT端将输出必定时长的高电平信号。调理R4的阻值来操控高电平输出时长（1~600秒规模内可调），调理R6的阻值可改动PIR信号检测灵敏度（常用灵敏度挑选65%~90%VDD），R2与R8（光敏电阻）构成的电路，用于判别白日仍是黑夜（CDS电压大于1.0V黑夜，小于0.9V白日），SW端可用于挑选不同作业形式（测验形式、固定电阻非测验形式、接连可调形式）以适用于更多运用场合，其作业形式如下表所示。
典型运用电路
输出延时时刻分段调理运用电路：
典型运用图一：输出延时时刻分段调理
输出延时时刻无段调理运用电路：
典型运用图二：输出延时时刻无段调理
