热释电红外传感器PIR原理教程课件

热释电红外传感器.热释电红外传感器.1红外传感器(一)热释电红外传感器在生活中的应用(二)热释电红外传感器的工作原理(三)热释电红外传感器应用设计.红外传感器(一)热释电红外传感器在生活中的应用(二)热释电红2红外传感器在生活中的应用.红外传感器在生活中的应用.3红外传感器在生活中的应用

1.“有电，危险”安全警示电路用于有电的场合，当有人进入这些场合时，通过发出语音和声光提醒人们注意安全。

2.自动门主要用于银行、宾馆。当有人来到时，大门自动打开，人离开后又自动关闭。

3.红外线防盗报警器用于银行、办公楼、家庭等场合的防盗报警。

4.高速公路车辆车流计数器

5.自动开、关的照明灯，人体接近自动开关等。.红外传感器在生活中的应用

1.“有电，危险”安全警示4热释电红外传感器的工作原理1.光谱基础2.人体辐射3.热释电核心探头

(二).热释电红外传感器的工作原理1.光谱基础(二).5红外传感器的工作原理光谱基础

红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射线。人眼可见的光波是380nm-780nm，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线.红外传感器的工作原理光谱基础 红外6对红外线的处理方式:一.定量处理

如利用气体的特征吸收波长及积分特性进入某一波长的定量测量二.定性处理解决有无的问题.对红外线的处理方式:一.定量处理二.定性处理解决有无的问题.7红外传感器的工作原理 人体辐射♣任何发热体都会产生红外线

辐射的红外线波长跟物体温度有关。表面温度越高,辐射能量越强。♣最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k）♣人体的正常体温为36~37.5。C，其辐射的最强的红外线的波长为9.67~9.64um，中心波长为 9.65um。.红外传感器的工作原理 人体辐射♣任何发热体都会8其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化产生正、负电荷,随温度的变化而变化。红外传感器的工作原理 热释电核心探头

热电元热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。.其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三9红外传感器的工作原理 热释电核心探头Ｄ端接电源正极，Ｇ端接电源负极，Ｓ端为信号输出

热电元.红外传感器的工作原理 热释电核心探头Ｄ端接电源正极，热电元10

红外传感器的工作原理 热释电红外探头

热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用,因而需要用电阻将其转换为电压形式,该电阻阻抗高达104ＭΩ，故引入的Ｎ沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换。

. 红外传感器的工作原理 热释电红外探头热释电红外传11

滤光窗

----由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，能有效地滤除7.0~14um波长以外的红外线。

人体正常体温时，辐射的最强的红外线的中心波长为9.65um,正好落在滤光窗的响应波长（7~14um）中心。

传感器只对移动或运动的人体、体温近似人体的物体起作用。 故滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。红外传感器的工作原理 热释电红外探头.

滤光窗----由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的12

（1）人体经过探头先后被A源或被B源感应，Sa<Sb或Sa>Sb产生差值，双源失去互补平衡作用而很敏感地产生信号输出，见图（3C）。（2）人对着探头呈垂直状态运动，Sa=Sb不产生差值，双源很难产生信号输出。红外传感器的工作原理.

（1）人体经过探头先后被A源或被B源感应，Sa<Sb或S13

径向移动反应最不敏感,

而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感.

在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环。. .14在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能量，只是靠接收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器特点：能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐射变化，并能使监控报警器产生报警信号，从而完成报警功能。重要概念.在该探测技术中，所谓“被动”是指探测器本身不发出任何形式的能15热释电红外传感器电路应用设计1.热释电应用电路原理图2.典型电路设计分析(一)3.典型电路设计分析(二)4.聚光系统---菲涅尔镜片的原理和应用

(三).热释电红外传感器电路应用设计1.热释电应用电路原理图(三).16热释电红外传感器工作电路原理图常用放大电路有哪些?.热释电红外传感器工作电路原理图常用放大电路有哪些?.17典型电路设计分析(一)reture.典型电路设计分析(一)reture.18具体电路应用设计分析(一)

[电路工作原理]

探头接收到人体释放的热释红外信号,经VT1、IC2两级放大,输入电压比较器IC3。其中RP为参考电压调节电位器，用来调节电路灵敏度，也就是探测范围。平时，参考电压（IC3的（2）脚电压）高于IC2的输入电压（IC3的（3）脚电压），IC3输出低电平。

.具体电路应用设计分析(一)

[电路工作原理]

探头接收到人19

当有人进入探测范围时，探头输出探测电压，经VT1和IC2放大后使信号输出电压高于参考电压，这时IC3的（6）脚输出高电平，三极管VT2导通，继电器J1能通电吸合，接通开关。.当有人进入探测范围时，探头输出探测电压，经VT1和IC2放20具体电路应用设计分析(一)

电路中VT3、C7、R8、~R10组成开机延时电路。当开机时，开机人的感应会使IC3输出高电平，造成误触发。 开机延时电路在开机的瞬间，由电容C7的充电作用而使VT3导通，这样就使IC3输出的高电平经VT3通地，VT2可以保持截状态，防止了开机误触发。开机延时时间由C7与R8的时间常数决定，约20秒。.具体电路应用设计分析(一)

电路中VT3、C7、R821[元件选用]

IC2、IC3选用高输入阻抗的运算放大器CA3140，很适合于作微弱信号的放大级。[电路调试]

电路调试主要是调节电位器RB，选择合适的参考电压，以达到最佳灵敏度。.[元件选用].22具体电路应用设计分析(二)BISS0001.具体电路应用设计分析(二)BISS0001.23具体电路应用设计分析(二)红外热释电处理芯片BISS0001

.具体电路应用设计分析(二)红外热释电处理芯片BISS000124 上图中，运算放大器OP1将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由C3耦合给运算放大器OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器，输出信号Vo经晶体管T1放大驱动继电器去接通负载。. 上图中，运算放大器OP1将热释电红外传感器的输出信号作第一25聚光系统菲涅尔镜片.聚光系统菲涅尔镜片.26

菲涅尔镜片的原理和应用

. 菲涅尔镜片的原理和应用.27各式各样的菲涅尔镜片.各式各样的菲涅尔镜片.28

菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。.

菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配29菲涅尔透镜的作用有两个： 一是聚焦作用，即将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。聚集能量菲涅尔镜片的原理和应用.菲涅尔透镜的作用有两个：聚集能量菲涅尔镜片的原理和应用.30第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。

.第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域31下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。菲涅尔镜片的原理和应用.下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。菲涅尔镜片3