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热释电传感器的原理及特性

热释电传感器的原理及特性-热释电传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年,就有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到20世纪60年代才又兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。

热释电传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年,就有人提出过运用热释电效应勘探红外辐射,但并未受到重视,直到20世纪60年代才又兴起了对热释电效应的研讨和对热释电晶体的运用。

存在于自然界的物体,如人体、火焰、冰块等物都会发射红外线,但波长各不相同。人体温度为36-37℃,所发射的红外线波长为9-10um,属远红外区;400-700℃的发热体,所放射出的红外线波长为3-5um,属中红外区。热释电红外传感器不受白天黑夜的影响,可昼夜不停地用于监测,广泛地用于防盗报警、感应灯等范畴。

热释电传感器的原理

热释电红外传感器一般由管帽、管座、红外滤光片、灵敏元、场效应管或许数字芯片等首要部分组成。

运用热释电资料的自发极化强度跟着外界温度的改变而发生电荷移动的特性,以非触摸方法检测出人体辐射的红外能量的改变,将其转化成电信号,以电压或电流方式输出,并经过功率扩大器将信号扩大,到达操控电路的意图。

红外滤光片窗口资料的可接纳经过波长:

5.5um长波通滤光片光谱图

上图所示为典型的5.5um长波通红外滤光片参阅图,曲线是红外线经过率的平均值。该窗口资料是经过特别真空镀膜处理过的半导体硅片。

热释电传感器的特性

热释电红外传感器只要合作菲涅尔透镜运用才干发挥最大效果。不加菲涅尔透镜时,该传感器的勘探半径或许缺乏2米,配上菲涅尔透镜则可达10米,乃至更远。菲涅尔透镜是用遍及的聚乙烯制成的,安装在传感器的前面。

菲涅尔透镜原理如下图所示:

当光线经过透镜单元后,在其不和则构成明暗相间的可见区和盲区,每个透镜单元只要一个很小的视场角,视场角内为可见区,之外为盲区。经过人体在明暗区的红外线辐射不断改变改变热释电灵敏元的温度,使它输出一个又一个相应的弱小的电信号。输出信号的频率大约为0.1~10HZ,这一频率规模由菲涅尔透镜、人体运动速度和热释电人体红外传感器自身的特性决议。
责任编辑人:CC

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