热释电报警器设计

热释电报警器

四川信息职业技术学院

毕业设计说明书(论文)

设计(论文)题目:

热释电报警器专业:

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时间热释电传感器的原理热释电效应

当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度，图1表示了热释电效应形成的原理。菲涅耳透镜（图3）根据菲涅耳原理制成，把红外光线分成可见区和盲区，同时又有聚焦的作用，使热释电人体红外传感器（PIR）灵敏度大大增加。菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射（反射）在PIR上；二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化电信号。

如果我们在热电元件接上适当的电阻，当元件受热时，电阻上就有电流流过，在两端得到电压信号。

2.1.5热释电报警器的设计热释电报警器的设计，主要由传感器、双门限电压比较器、光电耦合器和555组成的沿时报警器等组成的。其框图如下2.1传感器是把物理信号转换成电信号，检出正、负偏差电压。双门限电压比较器的功能是比较两个输入信号电压的大小，以便对输入信号进行幅值鉴别，检查输入信号的偏差信号。光电耦合器是由发光二极管和光电三极管相互绝缘地组合在一起的，把输入的信号经过转换而输出信号。图2.2中W1、W2是比较器上、下电压偏差的灵敏度调节器。传感器静止时，先测得0点中值电压V0值，然后调节W1，使测试点A的电压值比V0高0.05-0.1V，调节W2，使测得试点B电压值，比V0低0.05-0.1V。A、B点与0点电压偏差值，反比于报警器的灵敏度，正比于稳定性。调试时上述电压的取值，使灵敏度和稳定性互相兼顾。其设计电路图如下2.2所示：图2.22.3光电耦合器光电耦合器它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离，从而可有效的抑制电干扰。由光电耦合器PC817耦合的输出信号：其电路图如2.3：图2.3总电路图

仿真图其工作原理：在图3.1中，由热释电传感器SD检出的正、负偏差电压，经IC1358双运放成的双门限电压比较器，检出偏差脉冲（发光管D1、D2指示正负偏差讯号）。由光电耦合器PC817耦合的输出信号，触发IC2555组成的沿时报警电路。只要传感器每输出一个角度偏差电压，即可可得到一个沿时数秒至数分的报警电压，以推动讯响器发声。图中W1、W2是比较器上、下电压偏差的灵敏度调节器。传感器静止时，先测得0点中值电压V0值，然后调节W1，使测试点A的电压值比V0高0.05-0.1V，调节W2，使测得试点B电压值，比V0低0.05-0.1V。A、B点与0点电压偏差值，反比于报警器的灵敏度，正比于稳定性。R9是IC2555单稳态输出沿时的调节电阻，R9值正比于沿时时间。R8、C1、BG2组成报警器初始沿时电路。致谢在次毕业设计论文中，赵老师对该论文从构思、质料到最后定稿各个环节给予细心的指引和教导，使我对热释电报警器有了深刻的了解和认识，使我最终完成毕业设计，在此我表示衷心的感谢。赵老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度、积极进取的科研精神以及诲人不倦的师者风范是我终生学习的