2022年红外线防盗系统分析研究吴路文.docx

《2022年红外线防盗系统分析研究吴路文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年红外线防盗系统分析研究吴路文.docx（53页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学科分类号：理工类湖南人文科技学院本科生毕业论文题目 中文）：红外线防盗报警系统讨论英文）：Infrared anti-theft alarm systemresearch 同学姓名：吴路文学号 08417348 系部：电子信息科学与技术 专业年级：电子信息科学与技术 指导老师：李双桂 职称：副教授湖南人文科技学院教务处制 1 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录摘要 3 引言 4 第一章国内外讨论动态动 5 其次章红外线 6 2.1 红外线简介 6 2

2、.1.1 红外线 6 2.1.2 红外辐射 6 2.1.3 红外辐射原理 7 2.2 红外技术 7 7 2.2.1 红外技术的基本应用7 2.2.2 红外技术的进展史以及进展趋势2.3 红外技术的讨论现状10 第三章红外探测器10 3.1 红外探测器 10 3.2 红外探测器的分类11 13 3.3 被动红外探测器12 3.4 主动红外探测器13 3.4 热释电红外传感器的原理特性第四章电路组成及框图15 4.1 电路的组成 15 4.2 电源电路 16 4.3 整流滤波电路 16 4.4 稳压电路 19 4.5 放大电路的设计 20 4.5.1 反相沟通放大器 20 4.5.2 同相沟通放大

3、器 4.5.3 比较器电路设计20 21 第五章整机工作电路及工作原理23 第六章电路的仿真及元器件介绍24 6.1 电路仿真 24 6.1.1 电源电路仿真图246.1.2红外线热释电传感器报警指示仿真图热释电传感器用开关代替）25 6.2 元件的介绍 25 2 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6.2.1 KP506B 红外传感器 25 6.2.2 LM324 集成运放 26 参考文献： 28 致谢 29 附录 1 电路原理图 30摘要3 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,

4、共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通过介绍热释红外传感器的工作原理,给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理 及其应用电路；这种电路把红外线的隐藏性很好地应用于报警系统中,从而实现了防盗报警 功能,达到了安全防护之目的；该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和报警指示电路等组成；当人进入报警器的监视区域内,即可发出报警信号,适用于家庭、办公室、仓库、试验室等比较重要场合防盗报警；概述了红外辐射的学问、热释电红外传感器的结构和工作原理；本文讨论热释电红外传感器设计的一种被动式红外报警电路 , 分析了该电路的功能和工作原理；

5、热释电红外传感器具有很多的优点 , 在防盗、警 戒等装置中应用较广；关键词： 热释电红外 ； sensor； pyroelectric effect 4 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 引言科技进展到今日,人们的生活中涌现出各种各样的科技产品,各种各样的电 子产品更是花样百出、遍及人们生活中的每一部分；现在人们更是感觉到了科技 给人们带来的庞大进展,科学技术作为第一生产力,在人类社会的进展中起了很大的推动作用,安全防范技术是以电子技术为主体的一门综合性技术；它的特点 是灵敏度高、反映快速、具有极高的精确

6、性、牢靠性、客观性准时间上的连续性；随着国民经济的进展 地进展；, 社会安全保证的需要 , 电子报警这门综合技术也在不断有一个安定、和谐的家庭氛围和社会气息是人们的基本要求,在无人看管的 家庭、银行、仓库、商店、重要财经部门等一些重要的部门实施自动监测报警的 要求就变得更必要、更重要了,它会使家庭、银行等重要部门的财产免受缺失；针对这一要求人们研制了一系列自动报警系统；如有门磁式、触摸式、红外线监测等自动报警系统 , 报警器为人们解决了不少问题. 但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构；价格昂扬 , 一般人们难以接受；假如再设计和生产 一种价廉、性能灵敏牢靠的防盗报警器,必将在防盗

7、和保证财产安全方面发挥更 加有效的作用；由于红外线是不见光,有很强的隐藏性和保密性,因此在防盗、戒备等安保装置中得到了广泛的应用,此外,在电子防盗、人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳固等特点而受到广大用户 和专业人士的欢迎；红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,它在各领域都得到广泛的应用；由于它是不行见光,因此用它作防盗监控报警器,具有良 好的隐藏性,白天和黑夜均能使用,而且抗干扰才能强防盗报警系统是用物理方 法或电子技术,自动探测发生在布防监测区域内的侵入行为,产生报警信号,并 提示值班人员发生报警的区域部位,显示可能实行计策的系统；防盗报警系统是 预防

8、抢劫、盗窃等意外大事的重要设施；一旦发生突发大事,就能通过声光报警 信号在安保掌握中心；5 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章国内外讨论动态动防盗报警系统通常由: 探测器 ；1666 年,英国物理学家 I. 牛顿发觉,太阳光经过三棱镜后分裂成彩色光带 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫； 1800 年,英国天文学家F.W.赫歇耳在用水银温度计讨论太阳光谱的热效应时,发觉热效应最显著的部位不在彩色光带内,而在红光之 外；因此,他认为在红光之外存在一种不行见光；后来的试验证明,这种不行见光与可见光具有相同的物理

9、性质, 遵守相同的规律 , 所不同的只是一个物理参数 波长；这种不行见光称为红外辐射,又称红外光、红外线； 17 18 世纪,很多物理学家认为,光就存在分子和原子无规章的运动,其表面就不断地辐射红外线,物体的红外辐射能量的大小与其波长的分布以及其表面温度有着特别亲密的关系；在某些应用现场,检测 器要接触被测物是不实际或者是不行能的；而红外检测器可以在短时间内远距 离测量温度,因此在某些情形下它是特别有用的；2.2 红外技术2.2.1 红外技术的基本应用 红外技术是讨论红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学；红外技术的内容包含四个主要部分：1. 红外辐射的性质,其中有受热物体所发射的

10、辐射在光谱、强度和方向的分布；辐射在媒质中的传播特性 效应等；- 反射、折射、衍射和散射；热电效应和光电2. 红外元件、部件的研制,包括辐射源、微型制冷器、红外窗口材料和滤 光电等；3. 把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械；4. 红外技术在军事上和国民经济中的应用；由此可见,红外技术的讨论涉 及的范畴相当广泛,既有目标的红外辐射特性,背景特性,又有红外元、部件 及系统；既有材料问题,又有应用问题；与红外线相关的技术仍有：探测技术；精确制导技术；光电子技术；先进材料技术2.2.2 红外技术的进展史以及进展趋势1自从 1800 年英国天文学家 FW 赫歇尔发觉红外辐射至今,红外技术

11、的发展经受了将近两个世纪；从那时开头,红外辐射和红外元件、部件的科学讨论逐步进展,但进展比较缓慢,直到1940 年前后才真正显现现代的红外技术；当时,德国研制成硫化铅和几种红外透射材料,利用这些元、部件制成一些军用 红外系统,如高射炮用导向仪、海岸用船舶侦察仪、船舶探测和跟踪系统,机 载轰炸机探测仪和火控系统等等；其中有些达到试验室试验阶段,有些已小批 量生产,但都将来得及实际使用；此后,美国、英国、前苏联等国竞相进展；特殊是美国,大力讨论红外技术在军事方面的应用；目前,美国将红外技术应 用于单兵装备、装甲车辆、航空和航天的侦察监视、预警、跟踪以及武器制导 等各个领域；8 / 31 名师归纳总

12、结 - - - - - - -第 8 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 红外技术进展的先导是红外探测器的进展；1800 年,F W 赫歇尔发觉红外辐射时使用的是水银温度计,这是最原始的热敏型红外探测器；1830 年以后,相继研制出温差电偶的热敏探测器、测辐射热计等；在 1940 年以前,研制成的红外探测器主要是热敏型探测器；19 世纪,科学家们使用热敏型红外探测器,熟悉了红外辐射的特性及其规律,证明白红外线与可见光具有相同的物理 性质,遵守相同的规律；它们都是电磁波之一,具有波动性,其传播速度都是光速、波长是它们的特点参数并可以测量；20 世纪初开头,测量了大量

13、的有机物质和无机物质的吸取、发射和反射光谱,证明白红外技术在物质分析中的价 值； 30 岁月,首次显现红外光谱代,以后,它进展成在物质分析中不行缺少的 仪器； 40 岁月初,光电型红外探测器问世,以硫化铅红外探测器为代表的这类探测器,其性能优良、结构牢靠；型红外探测器得到新的推动；到50 岁月,半导体物理学的快速进展,使光电 60 年初期,对于 13、35 和 813 微 M三个重要的大气窗口都有了性能优良的红外探测器；在同一时期内,固体物理、光学、电子学、精密机械和微型致冷器等方面的进展,使红外技术在军、民两用方面都得到了广泛的应用；从 了红外技术的现状及进展方向；60 岁月中叶起,红外探测

14、器和系统的进展表达1. 红外探测器最早是用单元探测器,为了提高灵敏度和辨论率,后来进展为多元线列探测器；多元线列探测器先后扫过 串扫 同一目标时,它输出的信噪比可比单元探测器高 n目标时,就可获得目标辐射的一维分布；以线列探测器为基础的红外 探测系统,大都安装在飞机或卫星遥感平台上,平台的前进运动垂直于线列作 为其次维时,就可得到目标辐射的分布图像；现在,红外探测器已从多元进展到焦平面阵列,相应的系统已实现了从点探测到目标热成像的飞跃；目前,长 波碲镉汞 HgCdTe探测器面阵已达 640 480 元,焦平面阵列探测器的试验室水 平已达 256 256 元,估计到 2000 年可达到百万元；2

15、. 红外探测器的工作波段从近红外扩展到远红外；早期的红外探测器通常 工作在近红外；随着红外技术的进展,红外探测器的工作波段已扩展到中红外 和远红外；3. 轻小型化；非致冷、集成式、大面阵是红外探测器方向的进展；采纳低 温制冷技术,是为了提高红外探测器件的灵敏度和输出信号的信噪比,使其具有良好的性能,但它也使红外探测器体积大、成本高；为了实现小型化,必需 削减制冷设备和相关电源,因此,高效小型制冷器和无需制冷的红外探测器将 是今后的进展方向；利用材料电子运算机和微电子方面的最新技术,也可使红 外探测器与具有肯定数据处理才能的数据处理设备相结合,使其向轻集成化、大面阵、焦平面化方向进展,以提高其性

16、能；9 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 红外探测系统从单波段向多波段进展；正如前面所述：在大气环境中,目标的红外辐射只能在13、35 和 813 微 M三个大气窗口内才能有效地传输；假如一个红外探测系统能在两个或多个波段上猎取目标信息,那么这个系 统就可更精确、更牢靠地猎取更多的目标信息,提高对目标的探测成效,降低 预警系统的虚警概率,提高系统的搜寻和跟踪性能,适用更多的应用需求,更 好地满意各军兵种的需要；在红外技术的进展中,需要特殊指出的是：60 岁月激光的显现极大地影响了红外技术的进展,很多

17、重要的激光器件都在红外波段,其相干性便于移用电 子技术中的外差接收技术,使雷达和通信都可以在红外波段实现,并可获得更 高的辨论率和更大的信息容量；在此之前,红外技术仅仅能探测非相干红外辐 射,外差接收技术用于红外探测,使探测性能比功率探测高好几个数量级；另 外,由于这类应用的需要,促使显现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动 红外技术向更先进的方向进展；红外技术的进展关键在于红外材料的研制、红外设备的制冷、红外设备向更长 波段进展、红外焦平面阵列器件的研制和红外设备与数据处理设备的结合等；红外技术的进展以红外探测器的进展为标志,可以从红外探测器的进展来推断 其进展趋势； 1 红外焦平面器件进展

18、到高密度、快响应、元数达到 106108 元以上 的大规模集成器件,由二维向三维多层次结构进展,在应用上就可以实现高清 晰度热像仪,极大地缩小整机体积,增强功能； 2 双色、多色红外器件的进展使整机可同时实现不同波长的多光谱成 像探测,成倍扩大系统信息量,成为目标识别和光电对抗的有效手段； 3 探测器在焦平面上实现神经网络功能,按程序进行规律处理,使红 外整机实现智能化； 4 提高探测器工作温度,高性能室温红外探测器和焦平面器件是进展 重点之一,不需要制冷器,将会使整机更精致、更牢靠,从而实现全固体化；5提高成品率,降低价格；2.3 红外技术的讨论现状物理学的讨论告知我们,在自然界中,任何温度

19、高于肯定零度 0 K或-273的物体都在向外辐射各种波长的红外线,物体的温度越高,其辐射红外 线的强度也越大；我们依据各类目标和背景辐射特性的差异,就可以利用红外 技术在白天和黑夜对目标进行探测、跟踪和识别,以猎取目标信息；在现代战 争中,猎取战场信息的优势已经成为把握战争主动权的关键,红外技术是从空10 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中和空间猎取战场信息的关键技术之一,因此,很多国家均投入很大的人力和 物力去讨论红外技术,并将其广泛地应用于军事领域,并产生庞大影响；红外技术已成为军事目标的侦察、监

20、视、预警与跟踪的重要手段；一切军 事目标,如海洋中的舰船、地面部队行动及各种装备、空中的飞机、导弹,都 散发热量,发出大量的红外辐射；利用红外技术装备,就可以从空中和空间对 这些目标进行侦察、监视与跟踪；如侦察卫星依靠红外成像设备和多光谱仪可以白天黑夜地猎取大量的军事情报；装有红外探测器的导弹预警卫星从 70 岁月 以来,始终监视着世界各国的弹道导弹发射,为国家及军事指挥部门供应警 报,如目前美国国防支援方案中的预警卫星在几十秒钟内,就可以鉴别来袭导弹的发射和方向,据说将来美国的天基红外系统可在20 秒内,供应有关导弹发射和方向方面的精确信息,为拦截来袭导弹供应珍贵的预警时间；第三章 红外探测

21、器3.1 红外探测器红外探测器是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件 . 要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必需把它转变成可以察觉和测量的其他物理量；一般说来,红外辐射照耀物体所引起的任何效应,只要成效可以测量而且足够灵敏,均可用来度量红外辐射的强弱；现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应；这些效应的输出大都是电量,或者可用适当的方法转变成电量；据能量转换方式 , 红外探测器可分为热探测器和光子探测器两大类 . 热探测器的工作机理是基于入射辐射的热效应引起探测器某一电特性的变化 , 而光子探测器是基于入射光子流与探测材料相互作用产生的光电效应 , 详细表现为探测器响应元自由载流

22、子 即电子和 / 或空穴 数目的变化 . 由于这种变化是由入射光子数的变化引起的 , 光子探测器的响应正比于吸取的光子数. 而热探测器的响应正比与所吸取的能量 . 热探测器的换能过程包括 : 热阻效应 , 热伏效应 , 热气动效应和热释电效应 . 光子探测器的换能过程包括: 光生伏特效应 , 光电导效应 , 光电磁效应和光发射效应 . 探测器已经有了 20 多年的进展历史,但是基于探测器本身 的原理,目前仍存在很多不尽人意的地方；例如,被动红外探测器受外界环境 的影响就比较大,当外界温度较高,接近人体温度时,就简单发生误报现象；而当温度较低时,探测器就可能由于感应不到人体的存在又发生漏报的情形

23、；另外被动红外入侵探测器仍无法分清人的移动、微风、空调的运转以及小动物的活动,简单发生误报现象；11 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一个红外探测器至少有一个对红外辐射产生敏锐效应的物体,称为响应 元；此外,仍包括响应元的支架、密封外壳和透红外辐射的窗口；有时仍包括 致冷部件、光学部件和电子部件等；从目前应用的情形来看,红外探测有如下几个优点：环境适应性优于可见 光,特殊是在夜间和恶劣天候下的工作才能；隐藏性好,一般都是被动接收目 标的信号,比雷达和激光探测安全且保密性强,不易被干扰；由于是目标和背景

24、之间的温差和发射率差形成的红外辐射特性进行探测,因而识别假装目标的 才能优于可见光；与雷达系统相比,红外系统的体积小,重量轻,功耗低；由 于红外探测技术有其特殊的优点从而使其在军事国防和民用领域得到了广泛的 讨论和应用,特殊是在军事需求的牵引和相关技术进展的推动下,作为高新技 术的红外探测技术在将来的应用将更加广泛,位置更加重要；红外探测器是将 不行见的红外辐射能转变成其它易于测量的能量形式的能量转化器,作为红外 整机系统的核心关键部件,红外探测器的讨论始终是红外物理与技术进展的中 心；3.2 红外探测器的分类红外探测器制备涉及物理、材料、化学、机械、微电子、运算机等多学 科,是一门综合科学；

25、热探测器热探测器吸取红外辐射后,温度上升,可以使 探测材料产生温差电动势、电阻率变化,自发极化强度变化,或者气体体积与压强变化等,测量这些物理性能的变化就可以测定被吸取的红外辐射能量或功 率；分别利用上述不同性能可制成多种热探测器：1 液态的水银温度计及气动的高莱池 热电偶和热电堆：利用了温度梯度可使不同材料间产生温差电动势的 温差电效应；3 石英共振器非制冷红外成像列阵：利用共振频率对温度敏锐的原理来 实现红外探测；4测辐射热计：利用材料的电阻或介电常数的热敏效应辐射引起温升改 变材料电阻用以探测热辐射；因半导体电阻有高的温度系数而应用最多,测 温辐射热计常称“ 热敏电阻” ；另外,由于高温

26、超导材料显现,利用转变温度 邻近电阻陡变的超导探测器引起重视；假如室温超导成为现实,将是 21 世纪最 引人注目的一类探测器；5 热释电探测器：有些晶体,如硫酸三甘酞、铌酸锶钡等,当受到红外 辐射照耀温度上升时,引起自发极化强度变化,结果在垂直于自发极化方向的 晶体两个外表面之间产生微小电压,由此能测量红外辐射的功率；12 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光子探测器光子探测器吸取光子后,本身发生电子状态的转变,从而引起 内光电效应和外光电效应等光子效应,从光子效应的大小可以测定被吸取的光 子数；1光电

27、导探测器：又称光敏电阻；半导体吸取能量足够大的光子后,体内 一些载流子从束缚态转变为自由态,从而使半导体电导率增大,这种现象称为 光电导效应；利用光电导效应制成的光电导探测器分为多晶薄膜型和单晶型两种；2光伏探测器：主要利用p-n 结的光生伏特效应；能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其邻近激发电子空穴对；存在的结电场使空穴进入 p 区,电子进入 n 区,两部分显现电位差,外电路就有电压或电流信号；与光电导探测器比较,光伏探测器背景限探测率大 消耗功率,有高的阻抗；40%,不需要外加偏置电场和负载电阻,不3光发射 -Schottky 势垒探测器：金属和半导体接触,形成 Schottky 势 垒,

28、红外光子透过 Si 层被 PtSi 吸取,使电子获得能量跃迁至费 M能级,留下空穴越过势垒进入 Si 衬底, PtSi 层的电子被收集,完成红外探测；4量子阱探测器 QWIP）：将两种半导体材料用人工方法薄层交替生长形 成超晶格,在其界面有能带突变,使得电子和空穴被限制在低势能阱内,从而 能量量子化形成量子阱；利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器；因入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用,光子利用率低；量子阱中基态电子浓度受掺杂限制,量子效率不高；响应光谱区窄；低温要求 苛刻；3.3 被动红外探测器被动红外报警器主要是依据外界红外能量的变化来判定是否有人在移动；人体的红外能

29、量与环境有差别,当人通过探测区域时,报警器收集到的这个不同的红外能量的位置变化,进而通过分析发出报警；人体都有恒定的体温,一般在 37 度左右,会发出特定波长10 m左右的红外线,被动红外报警器就是靠探测人体发射的10 m左右的红外线而进行工作的；人体发射的10 m左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后集合到红外感应源上；红外感应源通常采纳热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生报警信号；被动红外报警器是以探测人体辐射为目标的,所以热释电元件对波长为10 m 左右的红外辐射必需特别敏锐；为了仅仅对人体的红外辐射敏锐,在它的辐

30、射照面通常掩盖 13 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 有特殊的菲涅尔滤光片,使环境的干扰受到明显的掌握作用；其传感器包含两 个相互串联或并联的热释电元件；而且制成的两个电极化方向正好相反,环境 背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是报警器无信号输出；一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面 聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理而报警；用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的 很多防盗报警器材相比,具有如下特点：

31、1. 不需要用红外线或电磁波等发射源；2. 灵敏度高、掌握范畴大；3. 隐藏性好,可流淌安装；3.4 主动红外探测器主动红外探测器是由发射机和接收机组成,发射机是由电源、发光源和光 学系统组成,接收机是由光学系统、光电传感器、放大器、信号处理器等部分 组成；主动红外报警器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束此光束的波长约在0.8 0.95 微 M 之间）,经过光学系统的作用变成平行光发射出去；此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处 理后传给报警掌握器；由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构

32、成 了一条戒备线；正常情形下,接收机收到的是一个稳固的光信号,当有人入侵 该戒备线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变 化,经放大和适当处理,掌握器发出的报警信号；目前此类报警器有二光束、三光束仍有多光束的红外栅栏等；一般应用在周界防范居多,最大的优点就是 防范距离远,能达到被动红外的十倍以上探测距离；3.4 热释电红外传感器的原理特性2热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器；不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,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、硫酸三甘铁等协作滤光镜片窗口组14 / 31 名师归纳总结 - -

33、 - - - - -第 14 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成,其极化随温度的变化而变化；为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传 感器在工艺上将两个特点一样的热电元反向串联或接成差动平稳电路方式,因 而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出；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 104M ,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；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

34、器三部分组成；设计时应将高热电材料制成肯定厚度的薄片,并在它的 两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元；由 于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的；双探测元热释电红外传感器的结构；使用时D 端接电源正极, G 端接电源负极, S端为信号输出；该传感器将两个极性相反、特性一样的探测元串接在一起,目 的是排除因环境和自身变化引起的干扰；它利用两个极性相反、大小相等的干 扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿；对于辐射至传感器的红外 辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个 探测元上,从而使传感器输出电压信号；制造

35、热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范畴为0220 m；为了对某一波长范畴的红外辐射有较高的敏锐度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片；这种滤 波片除了答应某些波长范畴的红外辐射通过外,仍能将灯光、阳光和其它红外 辐射拒之门外；15 / 31 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第四章 电路组成及框图4.1 电路的组成随着电子技术的飞速进展和日益普及,电子报警器已经在各企业事业单位和人们的日常生活中得到广泛的应用,红外线报警器可监视几 M到几十 M范畴内移动的人体,当有人在该范畴内走动时,发出报警；其电路的组成框图如图4-1 所示；电源传感器放大滤波比较器指示电路基准电压图 4-1 报警器电路的组成图1电源：通过沟通电经变压器的变压、桥式二极管的整流、电容的滤波、稳压器的稳压得到 5V