热释电传感器介绍

2020-05-29

热释电传感器的基本工作原理

热释电传感器是基于热电效应原理的热电型红外传感器。热释电红外传感器的外形如上图所示。其可以检测人体发出的红外线信号,并将其转换成电信号输出。传感器顶部的长方形窗口加有滤光片,可以使人体发出的9~10μm波长的红外线通过,而其它波长的红外线被滤除,这样便提高了抗干扰能力。


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热释电传感器的结构

热释电红外传感器由滤光片、热释电探测元和前置放大器组成,补偿型热释电传感器还带有温度补偿元件,图所示为热释电传感器的内部结构。为防止外部环境对传感器输出信号的干扰,上述元件被真空封装在一个金属管内。


内图2(1).jpg


热释电传感器的滤光片为带通滤光片,它封装在传感器壳体的顶端,使特定波长的红外辐射选择性地通过,到达热释电探测元+在其截止范围外的红外辐射则不能通过。

热释电探测元是热释电传感器的核心元件,它是在热释电晶体的两面镀上金属电极后,加电极化制成,相当于一个以热释电晶体为电介质的平板电容器。当它受到非恒定强度的红外光照射时,产生的温度变化导致其表面电极的电荷密度发生改变,从而产生热释电电流。

前置放大器由一个高内阻的场效应管源极跟随器构成,通过阻抗变换,将热释电探测元微弱的电流信号转换为有用的电压信号输出。


热释电传感器的应用

热释电材料已广泛应用于人体感应、安防报警、火焰探测、有害气体分析等多个领域。除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域得到应用。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电路;人靠近时自动开启监视器或自动门铃;摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。


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