传感与检测技术-项目二 热释电红外传感器在公共

任务一热释电红外传感器的识别、检测和选用热释电红外传感器是一种通过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,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究及对热释电晶体的应用.目前,热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感及热辐射探测器中,它可以作为红外激光的一种较理想的探测器,正被广泛地应用于各种自动化控制装置中.热释电红外传感器除了在人们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在很多其他领域中的应用前景也很广阔.例如,在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构;开启监视器或自动门铃上的应用;结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等.下一页返回任务一热释电红外传感器的识别、检测和选用热释电传感器是对温度敏感的传感器.它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV.由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换.热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT＝０,则传感器无输出.当人体进入检测区移动,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出,因此这种传感器可检测人体或者动物的活动.试验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于２m;而加上光学透镜后,其检测距离可大于７m.上一页下一页返回任务一热释电红外传感器的识别、检测和选用热释电红外传感器利用热释电效应制作而成.型号为HN９１１的热释电红外传感器,如图３-４所示.热释电效应是指某些晶体受热时,其两个相对表面产生数量相等、极性相反的电荷的电极化现象,这种晶体称为热电元件.用热电元件、场效应管、电阻、二极管、滤光片及外壳等组成热释电红外传感器,其工作原理如图３-５所示,它是探测用的红外传感器,多应用于防盗报警、自动控制和非接触开关等领域.滤光片对于太阳和荧光灯的短波长具有较高的反射率,而对人体辐射出的红外线有较高的透过率.上一页返回任务二热释电红外传感器开关电路的制作元件选择可参照图３-６,主要包括以下几种.①IC１选用新型热释电红外探测模块HN９１１L.②VT１选用型号为９０１２的三极管;VT２选用BV≥５００V,３A的V-MOS管,如BUZ３５８等.③VD１、VD３选用１N４００７二极管;VD２选用１N４１４８二极管;VD４选用１N５４０８二极管;VS１~VS３选用型号为２CW５４的稳压二极管.根据IC１的大小,在无孔开关盖板上开一个适当大小的孔,将IC１的传感面朝外,与盖板外表面平齐,用５０２胶水粘牢.其余元器件焊在一块电路板上,用软线与IC１连接.光敏电阻RΦ最好与IC１同样安装,以便受光,整个装置置于开关盒内.由于人进出楼道时身体离红外感应开关很近,所以该开关一般能可靠工作.如欲增大探测距离,可在传感器前面配上相应的菲涅尔透镜.返回任务三热释电红外传感器开关电路调试调试时,首先断开光敏电阻R,调整VR１,当人通过传感器旁边时,灯泡点亮.接着焊接光敏电阻R,遮住光线细调VR１.然后调节VR２以调整灯泡发光的延迟时间.(１)不进行遮挡,观察有光时,指示灯是否点亮.(２)进行遮挡,观察无光时,指示灯是否点亮.(３)重复(１)