电工优优今天要和大家分享的热释电红外传感器应用及电路图相关信息,接下来我将从热释电红外传感器的工作原理,热释电红外传感器,热释电红外传感器三个引脚这几个方面来介绍。
热释电红外传感器(PIR)属于热电型红外传感器,是基于热电效应原理制成的。
这种探测元件有三种类型,单元型、双元型、四元型这三种探测元件。火焰检测器、辐射高温计,这样的检测仪表用的是单元型探测元件。因为单元型探测元件的灵敏度极高,需要进行温补来降低灵敏度。所以这种探测元件的传感器一般用于火灾报警器、手持式温度测量仪的测温传感器,也就是灵敏度要求高的场合应用。
而题目说的PIR传感器属于三种当中的双元型或四元型探测元件,而双元型探测元件应用最多。例如下图所示的双元型探测元件结构示意图。
热释电红外传感器需要用到滤光窗(滤光片)。因为PIR传感器能感知的波长范围宽,增强抗干扰能力而只对人体辐射红外线敏感,所以就要用到滤光窗。这里顺便提及下滤光窗的波长范围(0.2um~20um),而人体辐射波长范围(09.35um~9.38um)。得知,人体辐射波长正好在滤光窗波长范围内。因此,滤光窗起到有效的阻值其他光源干扰,只允许人体辐射红外线通过的作用。
有上图的双元型探测元件结构图可知,两个探测元件是以极性相反的方式进行串联,目的是降低自身和环境温度引起的热释电信号干扰。而图中用的场效应管的作用进行匹配阻抗变换。
阻抗变换过程。由于场效应管的输入阻抗可达10^10欧姆,以共漏极的方式接,可实现阻抗变换,而栅极和探测元件又并联个高电阻值的电阻Rg,用于吸收过多的光能量,防止场效应管损坏,那么从场效应管S极出来的电压信号就可以由放大器方大处理。
如下图所示的PIR信号调理电路图
当PIR传感器在它的探测范围内检测到人经过时,在R9两端会产生频率为0.1~10Hz的微弱红外电信号,然后通过R5将信号送往LM358进行第一级放大,第一级运算放大增益为R8/R5约55.6,而且R8与电容C13组成上限截止频率为16Hz的低通滤波器。第二级运算放大增益为R3/R6约20,而且R3与电容C4组成上限截止频率为8Hz的低通滤波器。因此。R9的电信号经过LM358的两级放大后,总得放大增益约为1000,于是初始信号由几mV变成1.2V。而R4和R10构成的偏置电路将第一级放放大器的3号引脚电压置位1.1V,R11、R13、C15构成的串并联电路将用于滤波和除去噪音。
最后把信号通过单片机进行处理,完成数字滤波、智能鉴幅、环境温度实时检测,来实现增益的自适应调整等操作。
以上就是"电工优优"为大家介绍的热释电红外传感器的工作原理的相关信息,想了解更多"热释电红外传感器应用及电路图,热释电红外传感器的工作原理,热释电红外传感器,热释电红外传感器三个引脚"相关知识,请收藏电工无忧吧。