热释电红外传感器应用

热释电红外传感器原理及其应用热释电红外传感器原理及其应用
热释电红外传感器（thermoelectric infrared sensor，TIRS）是一种利用热释电效应（thermoelectric effect）来检测环境中红外热源的光学传感器。

它能够通过辐射能量与传感器内表面温度的差异来检测非可见的红外辐射，以实现远距离监测和测量热源发射能力的目的。

热释电红外传感器的工作原理是，当热释电芯片内的两个特定的同质金属材料互相接触时，会出现一个电压，这称为热释电效应。

热释电红外传感器将两种金属材质聚集在一起，当热源照射到传感器表面时，会让其中一种材料受热，而另一种材料不受热。

随着材料的表面温度升高，热释电效应将产生一个电压，这一区别值便可以表示出环境中红外辐射强度发生变化的情况。

热释电红外传感器广泛应用于飞机机舱设备房内的温度监控，能够检测空调系统及周边电子设备的温度变化，从而维持机舱温度在所需范围内。

此外，也常用于物流运输、医疗保健及无人机等行业对环境温度进行监控，能够有效降低安全风险，提高工作效率。

此外，热释电红外传感器还可用于检测大气污染物，能够根据环境温度及湿度两种因素来监测大气环境，提供可靠的污染数据以帮助制定行之有效的污染防治措施。

内接线
１．３组合件的构造 因为探测器元件自身在使用时有探测距离短，
而且需要后电路等不容易使用的弱点，所以，目前在 销售一种红外组合件。红外组合件由：（１）热释电传 感器；（２）扩大探测范围、增高灵敏度的透镜；（３）电 放大、信号处理系统用的后电路；（４）防止因外界噪 声引起的错误动作使用的密封管壳（仅多功能组合 件）构成。这种构型小型化并且有多种功能。 １．４滤光镜材料
表４ 卧式电收尘与立式电收尘投资预算比较
卧式电收尘
投资，万
立式电收尘
投资，万
在生产能力较小的烘干机尾气收尘中，使用立 筒式超高压静电收尘要比采用卧式超高压静电收尘 器节省投资７２％，可省一次性投资近２０万元，这对 当前资金紧张的中、小型水泥厂来说是十分重要的。
使用烘干机废气除尘年运行总投人为１．８６万
另外，需指出的是，热释电效应产生的电荷不是 永存的，只要它出现，很快便会被空气中的单个离子 所结合。因此，用热释电效应制成的红外传感器，往 往在它的元件前面加机械式的周期遮光装置，以使 此电荷周期地出现。只有当测移动物体时可不用。 １．２热释电传感器的构造
热释电红外传感器由以下几部分构成：（１）具有
第２４卷第３期 ２００５年３月
煤炭技 术 Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈ∞ｌｏ盯
Ｖ０１．２４。Ｎｏ．０３
Ｍ盯，嬲
热释电红外传感器原理及应用
彭丽静，宫世宽，李丽红
（鸡西矿业集团电力公司，黑龙江鸡西１５８１００）
摘 要：阐述了热释电红外传感器的结构及工作原理，并简要介绍了现在流行的红外组合件构造及滤光镜的使用。
最后，以用ｓＤ０２构成的热释电人体红外报警器为例介绍了热释电红外传感器的应用。
在热释电红外传感器的窗口上装有不同材料的 滤光镜，使不需要的红外线不能进入传感器。一般 热释电红外传感器在０．２—２０弘ｍ光谱范围内的灵 敏度是相当平坦的（并且不受可见光的影响）。由于 不同的检测（如医学或气体成分分析等），要求光谱 响应范围向狭窄方向发展，因此采用不同材料的滤 光镜（如锗、硅、聚乙烯等）使其有不同的用途。

热释电红外传感器的工作原理热释电红外传感器是一种采用热释电效应来感测红外辐射的传感器。

该传感器能够感知物体的温度和运动状态，具有广泛的应用领域，如安防、自动化、机器人等。

一、热释电效应原理热释电效应是指在非均匀电介质中，当物理量（如温度）发生变化时，电介质中的电荷会发生移动，导致电势的变化。

这种现象叫做热释电效应。

利用这种效应可以制成红外传感器。

二、热释电红外传感器的结构热释电红外传感器由传感器芯片、滤光器、接收器、前置放大器、信号处理电路、输出电路等组成。

传感器芯片通常由热释电材料制成，如聚乙烯、锂铌酸锂等。

滤光器主要过滤掉不需要的光波，只让红外波通过。

接收器将红外波转化为电信号，然后通过前置放大器放大。

信号处理电路对信号进行滤波、增益等处理。

输出电路将处理后的信号转化为可用的电压或电流输出。

三、热释电红外传感器的工作原理1. 当有热源或物体进入传感器的感应区域时，将发射红外辐射波。

2. 经过滤光器的过滤，只有红外波通过，照射到传感器芯片上。

3. 传感器芯片产生电荷的移动，产生电势，经由接收器转化为电信号。

4. 通过前置放大器放大信号之后，通过信号处理电路进行滤波、增益等操作。

5. 处理后的信号通过输出电路转化为可用的电压或电流输出。

四、热释电红外传感器的优缺点1. 优点：响应速度快、结构简单、功耗低、灵敏度高、价格相对较低、在恶劣环境下也可以进行工作。

2. 缺点：受环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰、动态响应能力较差。

综上所述，热释电红外传感器是一种基于热释电效应工作的传感器，其工作原理主要是利用物体的红外辐射，产生电荷移动，最终产生电势并输出信号。

该传感器具有快速响应速度、低功耗、灵敏度高等优点，但受到环境影响较大、易受其它电磁辐射的干扰等缺点。

人体热释电红外传感器原理
人体热释电红外传感器是一种检测人体红外辐射的传感器，其原理是基于人体的热释电效应。

当人体处于运动状态时，身体会产生一定的热量，这些热量会以红外辐射的形式散发出去。

人体热释电红外传感器通过检测这些红外辐射来感知人体的存在。

传感器的核心部件是一个热敏元件，通常是一组红外探测器。

当人体进入传感器的探测范围内时，红外辐射会被探测器吸收，从而使探测器的温度发生变化。

这种温度变化会被转换成电信号，进而被放大和处理，最终输出一个人体存在的信号。

人体热释电红外传感器具有高灵敏度、快速响应、低功耗等优点，广泛应用于安防、智能家居、自动化控制等领域。

但是，由于传感器只能检测到人体的热辐射，因此在环境温度变化较大或者存在其他热源干扰时，传感器的准确性可能会受到影响。

总之，人体热释电红外传感器是一种基于热释电效应的传感器，通过检测人体产生的红外辐射来感知人体的存在。

其工作原理简单、响应速度快、功耗低，是一种广泛应用于安防、智能家居等领域的传感器。

实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在 元件两个表面做成电极，如图 2 所示。在环境温度有 ΔT 的变化时，由于有热释电效应，在 两个电极上会产生电荷 ΔQ，即在两电极之间产生一微弱的电压 ΔV。由于它的输出阻抗极 高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷 ΔQ 会被空气中的 离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，ΔT=0，则传感器无输出。当人体进入检测 区，因人体温度与环境温度有差别，产生 ΔT，则有 ΔT 输出；若人体进入检测区后不动， 则温度没有变化，传感器也没有输出了。所以这种传感器也称为人体运动传感器。
1 延迟电路 由 CD4069 六反相器中的四个组成延迟电路。当有人在检测区并作一定的运动(或活动)， 则 9012 输出高电平，第 2 个反相器也输出高电平。此高电平经二极管 VD1 向电容器 C 快 速充电到接近 UC，则第 4 个反相器也输出高电平。电容器 C 上的电荷向 R 放电，由于 R 阻值较大，放电较慢，按图上的参数(C=220μF、R=10 2MΩ)，约经 12 分钟后 C 上的电压 才降到 1/2UC，使第 4 个反相器输出低电平。其波形如图 12(b)所示。改变不同的 R、C 可 获得不同的延迟时间，可根据要求选择。 该延迟电路的特点是它是一种累计型延时电路，即在延迟过程中又有脉冲输入，则延迟时 间会增加。例如延迟电路的延迟时间为 10 分钟，若在以后时间内有人在不断运动(或活动)， 则 1 脚会不断输入脉冲，延迟时间不断延长。 2 驱动电路 由三极管 9013 及继电器 K 组成驱动电路。当 CD4069 的 8 脚输出高电平时，9013 导通， 继电器 K 吸合，VD2 亮，常开触头闭合，给 220插座提供了电源。若是插上电灯(如用于 半暗厅)，则人在灯亮，人走后经一段延迟时间灯自灭。 继电器工作电压为 12V，触头容量与负载电流有关(触头工作电压要满足 220电压)。 结束语 以上电路仅供爱好者实验及制作。但要说明的是，因为热释电传感器检测的是温度，有 时小动物(猫、狗)进入检测区也会产生误动作。如果有条件可以设计成双鉴电路(如雷达探测 器)再加一个与门，则可提高可靠性，大大地减少误报的概率。 如果检测器与驱动电路分装两地，距离较远，则最好采用屏蔽线，以防止外界干扰而产生误 报。 读者也可以根据自己的要求或参考其它电路来实现有其它功能的防盗报警系统或自动化节 能装置。

实验八 热释电红外传感器实验一 实验目的：了解热释电红外传感器基本原理和在实际中的应用二 基本原理：当已极化的热电晶体薄片受到辐射热时候，薄片温度升高，极化强度s p 下降，表面电荷减少，相当于”释放”一部分电荷，故名热释电。

释放的电荷通过一系列的放大，转化成输出电压。

如果继续照射，晶体薄片的温度升高到Tc(居里温度)值时，自发极化突然消失。

不再释放电荷，输出信号为零,见图8-1。

因此，热释电探测器只能探测交流的斩波式的辐射（红外光辐射要有变化量）。

当面积为A 的热释电晶体受到调制加热，而使其温度T 发生微小变化时，就有热释电电流。

dt dT APi ，A 为面积，P 为热电体材料热释电系数，dtdT 是温度的变化率。

8-1热释电效应图8-2 热释电实验接线图图8-3 成品实验接线图三需用器件与单元：光电器件实验（二）模板、主机箱、红外热释电探头、红外热释电探测器。

四实验内容：光电器件实验（二）模板分两部分，分为器件原理实验图（左），传感器实验图（右）1 原理实验（1）按图8-2接线：将红外热释电探头的三个插孔相应地连到实验模板热释电红外探头的输入端口上（红色插孔接D；蓝色接S；黑色接E），再将实验模板上的V CC+5V和“⊥”相应的连接到主控箱的电源上，再将实验模板的右边部分的探测器信号输入短接。

（2）打开主机箱电源，手在红外热释电探头端面晃动时，探头有微弱的电压变化信号输出，经两级电压放大后，可以检测出较大的电压变化，再经电压比较器构成的开关电路，使指示灯点亮。

观察这个现象过程。

现象：指示灯正常亮起2 传感器实验（1）红外热释电探测器有四个接线，按图8-3接线：将探头的1、3号线相应的连接到实验模板的+12V与“⊥”上，再将红外热释电探测器2、4号线分别接到实验模板的探测器信号输入端口上，再将实验模板的+12V和“⊥”接到主机箱+12V电源和“⊥”上。

（2）打开主机箱电源，需延时几分钟模板才能正常工作。

调试步骤: 调试步骤
1. 接通电源，近距离无人体移动，以下各点电位应为： 接通电源，近距离无人体移动，以下各点电位应为： 传感器输出端（ 脚）：0.4 ~ 1V； 传感器输出端（2脚）： ； IC2输出端：2.5V； UA：3V； UB：2V 输出端： ； ； 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 2. 用手在传感器附近晃动，LED1、LED2交替闪亮，则说明 用手在传感器附近晃动， 交替闪亮， 电路工作正常。 电路工作正常。
电路工作原理
3V
2V 同相放大 热释电人体红外传感器
Auf 1 = 1 + 2000 = 112.1 18 2000 = = 42.5 47
反相放大
Auf ≈ 4764
窗口比较器
Auf 2
电路工作原理
3V < 2.5V > 2V 静态3V
2V 静态时两个比较器皆输出低电平， 静态时两个比较器皆输出低电平，LED1、LED2不亮 有人体经过时，热释电人体红外传感器产生变化电压，经高倍 有人体经过时， 释电人体红外传感器产生变化电压， 放大后， 输出电压超出上(下 门限 门限， 放大后，使IC2输出电压超出上 下)门限，LED1(LED2)亮。 亮
热释电人体红外传感器的应用
一、实验目的 二、电路及工作原理 三、特殊元件 四、调试步骤 五、样板
实验目的: 实验目的 1. 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理； 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理； 2. 了解热释电人体红外传感器的应用； 了解热释电人体红外传感器的应用； 3. 熟悉集成运放的线性应用和非线性应用。 熟悉集成运放的线性应用和非线性应用。
特殊元件
滤光片 敏感元件

热释电红外传感器原理及其应用
热释电红外传感器是一种可以感应红外线辐射的传感器，其基本
原理是利用热释电效应，将红外线能量转化为电能信号。

该传感器由
感光元件、信号处理器、输出接口等部分组成，可以实时监测物体的
温度变化及移动轨迹。

在应用方面，热释电红外传感器广泛用于安防、智能家居、自动
化控制等领域。

例如，安防系统中，可以利用该传感器监测人体活动，发现异常情况并及时报警；在家居中，可以作为自动灯光控制、自动
门禁等的核心部件；在工业自动化控制方面，可以用于机器人视觉识别、行人检测等。

总之，热释电红外传感器以其高灵敏度、易安装、使用方便等特点，成为了现代生活和社会的不可或缺的重要元件。

热释电红外传感器及其应用
尚中锋 1，郭景华 2，祁明锋 1,2，范子亮 2
（.郑州炜盛电子科技有限公司，河南 郑州 450001）
摘要：为有效解决电化学、气敏类传感器稳定性差、检测范围窄、易中毒、测量精度低等问题，研制了一种基于钽酸锂薄膜材 料的热释电红外气体传感器。重点介绍了该气体传感器的工作原理及其结构设计，其结构采用双通道光路测量结构，分别为测 量通道和参考通道，有效避免了光源波动和腔体污染对传感器造成的影响。该传感器具有结构新颖、简单可靠、测量范围宽、 不中毒等特点，市场应用前景广阔。 关键词： 钽酸锂薄膜;热释电红外气体传感器;双通道结构;光源波动.
Abstract: In order to effectively resolve the problem of the electrochemical, gas type sensor, such as poor stability, narrow detection range, easy to poisoning and low accuracy etc.， a pyroelectric infrared gas sensor is developed based on lithium tantalate thin-film. The emphasis is paid on the working principle of the gas sensor and its design, its structure using two-channel optical measurement of the structure, respectively measuring channel and reference channel, effectively prevent the light source fluctuation and cavity impact of pollution on the sensor. The sensor has a novel structure, simple and reliable, wide measuring range, not poisoning etc., the market prospect is broad. Keyword: lithium tantalate thin films; pyroelectric infrared gas sensor; dual-channel structure; light fluctuations. 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：

热释电红外传感器由敏感 元、场效应管、高阻电阻 等组成，并向壳内充入氮 气封装起来，内部结构如 下图所示。
常见热释电红外传感器的外形
热释电传感器的内部结构
⑴ 敏感元 敏感元用红外热释电材料 — 锆钛酸铅(PZT)制成
，经极化处理后，其剩余极化强度随温度T升高 而下降。制作敏感元件时，将热释电材料制成很 小的薄片，再在薄片两面镀上电极，构成两个串 联的、有极性的小电容。把两个极性相反的热释 电敏感元做在同一晶片上，由于温度的变化影响 整个晶片产生温度变化时，两个敏感元产生的热 释电信号互相抵消，起到补偿作用。 使用热释电传感器时，通常要在使用菲涅尔透镜 将外来红外辐射通过透镜会聚光于一个传感元上 ，它产生的信号不会被抵消。 热释电传感器的持点是它只在由于外界的辐射而 引起它本身的温度变化时，才会给出一个相应的 电信号，当温度的变化趋于稳定后，就再没有信 号输出，即热释电信号与它本身的温度的变化率 成正比。因此，热释电传感器只对运动的人体或 物体敏感。
⑵ 集成红外探测报警器
① 被动红外探测控制集成电路
TWH9511 TWH系列PIR(热释电传感器)控
制电路采用大规模CMOS数字电路及 微型元件固化封装，具有性能指标高，
第六章、 热释电红外传感器及其应用
热释电红外传感器是一种被动式调制型温度 敏感器件，利用热释电效应工作，它是通过目标 与背景的温差来探测目标的。其响应速度虽不如 光子型，但由于它可在室温下使用、光谱响应宽、 工作频率宽，灵敏度与波长无关，容易使用。这 种探测器，灵敏度高，探测面广，是一种可靠性 很强的探测器。因此广泛应用于各类入侵报警器， 自动开关、非接触测温、火焰报警器等，目前生 产有单元、双元、四元、180°等传感器和带有 PCB控制电路的传感器。常用的热释电探测器如： 硫酸三甘钛（TGS）探测器、铌酸锶钡（SBN） 探测器、钽酸锂（LiTaO3）探测器、锆钛酸铅 （PZT）探测器等。

HC-SR501 人体红外感应模块1. 简介HC-SR501 人体红外感应模块是一种基于热释电传感器的红外感应模块，可以检测人体或动物的热量并输出电信号。

它广泛应用于安防、智能家居、自动化控制等领域。

2. 热释电传感器热释电传感器是一种能够检测物体热场变化的传感器。

它利用了材料本身的热电效应，将热能转化为电信号，实现对温度、热辐射等物理量的测量。

3. 红外感应原理HC-SR501 模块的红外感应原理基于热释电传感器的工作原理。

当室内有人体等物体经过时，人体会散发出热量，热量会引起模块内置的热释电传感器产生电信号，并通过模块的放大电路、滤波电路、比较电路最终输出数字信号。

4. 主要特点4.1 灵敏度高HC-SR501 模块能够检测到物体的微小热量变化，灵敏度高，能够实现快速、准确地检测人体或动物的运动。

4.2 可调节延时时间和感应距离HC-SR501 模块的延时时间和感应距离均可通过模块上的旋钮进行调节，可以根据实际需求进行灵活设置。

4.3 低功耗设计HC-SR501 模块采用低功耗设计，工作电流仅为 50uA，非常适合应用于电池供电系统。

4.4 两个触发模式可选HC-SR501 模块支持两种触发模式：自动循环触发模式和单次触发模式。

在自动循环触发模式下，模块会每隔一定时间自动检测是否有人体运动；在单次触发模式下，只有当检测到人体运动时才触发输出信号，适用于对电池寿命有要求的应用场合。

5. 技术参数•工作电压：DC 5V - 20V•工作电流：50uA•工作温度：-15℃ ~ +70℃•检测角度：120度锥形•检测距离：3米 ~ 7米可调•输出信号：高电平（3.3V）、低电平（0V）•触发模式：自动循环触发模式、单次触发模式•触发时间：约两秒钟（可调）6. 应用场景•安防系统：可用于入侵检测、区域控制等场合。

•智能家居：可用于自动开关灯、空调等设备，实现便捷、智能化的家居生活。

•自动化控制：可用于自动门、自动售货机、自动洗手间等领域。

人体红外热释电传感器应用场景
人体红外热释电传感器可以广泛应用于以下场景：
1. 安防监控：在门口、走廊、办公室等地方安装红外热释电传感器，可以实现自动感知人体存在，并启动监控设备录像、报警等安防措施。

2. 照明控制：可以通过设置红外热释电传感器，实现对电灯、夜灯等照明设备的自动开关，使得在没有人员出现的情况下自动关闭灯光，从而实现能源节约。

3. 健身房、影院等场所的观众检测：在一些公共场所，安装红外热释电传感器，可以实现观众数量的自动检测，从而更好地管理场所的人流量。

4. 智慧家居：将红外热释电传感器安装在家中，可以实现人体进出自动感知，进而实现智能门锁、智能家电等的控制。

5. 医疗健康：红外热释电传感器可以检测人体体温，应用于医疗监控、疾病预防等领域。

热释电红外传感器原理及应用(测控技术与仪器1002班，刘建军发)【摘要】：随着社会的发展，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以热释电红外传感器为核心的自动门系统就是其中之一。

热释电红外传感器是基于热电效应原理的热电型红外传感器。

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、硫酸三甘铁等配合虑光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。

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。

设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，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。

【关键词】：热释电、红外线、自动控制、自动门。

1热释电红外传感器原理1.1热释电红外传感器的原理特性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、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，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征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，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。

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。

设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，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。

1.2 被动式热释电红外传感器的工作原理与特性人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。

红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光敏元件，根据 红外传感器的工作原理，可分为热型和量子型两类。热型红外传感器 也称热释电红外传感器 （ Ｐ Ｉ Ｒ）或被动型红外传感器，热释电红外传 感器是利用红外辐射的热辐射作用引起元件本身的温度变化，其探测 率、响应速度都不如量子型传感器。但由于热释电红外传感器具有远 红外线不受可见光影响，故可不分昼夜连续检测，由于被测对象自身 发射红外线，故可不必另设光源。大气对某些特定波长 （ 如８～１ ４μ ｍ）红外线吸收甚少，故具较易检测到等特点，因此在防盗、报警、安 全、自动控制等方面，热释电红外传感器比其它类型传感器应用更为 广泛。热释电红外传感器的缺点是接收灵敏度较低、响应速度较慢， 故必须配用优良的光学透镜 （ 如抛物镜、菲涅尔透镜等 ），才能达到 较高的接收灵敏度和较快的响应速度。
而学生课外活动场所更是不容乐观，随着学校体育设施进一步向 社会开放，在利益的驱使下，原本有限的活动设施更加减少。社区里 缺乏适合学生活动场所和指导学生活动的社区体育指导员；仅有的健 身器材也是为成年人量身定做的，根本不适合中学生的活动需求；社 会上开放的体育场所十分的有限，能参加活动可能性不是很大，并且 还有价格不菲的活动费用。
（３）学校体育场地设施的影响。随着经济的日益发展，越来越 多的人涌向城市，使得原本拥挤的城市更加拥挤不堪。“袖珍式”的 学校比比皆是，大多数中学体育场地、器材、设施都是场地面积狭 小，不能满足体育的正常教学；场地条件较差，存在安全隐患，影响 学生参加体育活动兴趣；器材设备不足，质量差且陈旧，大多数学校 体育投资不足；设备器材竞技标准化、成人化，影响和制约了学生参 与体育活动的兴趣和积极性。
警。我们还可以在三极管Ｖ２的集电极加装为指示灯选择开关Ｓ，选择
报警方式。

人体热释电红外线传感器的原理和应用热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。

热释电红外传感器不受白天黑夜的影响，可昼夜不停地用于监测，广泛地用于防盗报警。

本文就热释电人体红外线传感器的基本原理及应用作以大致介绍：一、热释电人体红外线传感器的基本结构和原理热释电红外(PIR)传感器，亦称为热红外传感器，是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。

将输出的电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警等。

目前市场上常见的热释电人体红外线传感器主要有上海赛拉公司的SD02、PH5324，德国Perkinelmer 公司的LHi954、LHi958，美国Hamastsu公司的P2288，日本NipponCeramic公司的SCA02-1、RS02D等。

虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和特性参数大致相同，大图1 热释电传感器实物图部分可以彼此互换使用。

热释电红外线传感器由探测元、滤光窗和场效应管阻抗变换器等三大部分组成，如图1所示。

对不同的传感器来说，探测元的制造材料有所不同。

如SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成；P2288由LiTaO3 制成。

将这些材料做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容。

因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，因此形成的等效小电容能自身产生极化，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。

传感器中两个电容是极性相反串联的。

当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，在电容两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，所以，正负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。

当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到两个电容上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能图2 双探测元热释电红外传感器量相等的光电流在回路中相互抵消，传感器仍然没有信号输出。

热释电红外传感器
一、引言
二、热释电红外探测器工作原典型应用 四、热释电红外传感器的优缺点
五、结束语
一、引 言
红外线传感器是将红外辐射能转换成电能的一种光 敏元件， 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。 光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。热 敏元件应检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和 光电检测元件,用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红 外线辐射时温度升高，电阻发生变化，通过转换电路 变成电信号输出。 根据红外传感器的工作原理，可分为热型和量子型 两类。
热释电红外传感器广泛应用于各种自动化控制装置中， 既可作为红外激光的一种较理想的探测器，又可用于一 般的家用防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域， 还可用于宾馆、饭店、商场的门口来代替迎宾小等。其 中最简单的一个利用就是红外报警器。 红外报警器又称为被动式红外报警器。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 。 其组成 简图如 图3所 示。
从结构图2上可以看出，红外感应源通常由两个串联 或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极 相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的 作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近 为零。一旦有需要的特定光线进入，特定的红外光线通 过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同， 两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同， 不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。 而在这里，光学滤镜的主要作用是只允许波长在特 定的红外线(比如人体发出的红外线波长)通过，而将 灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。
红外线热释电传感器的安装要求： 正确的安装应满足下列条件： 1 、红外线热释电传感器远离空调, 冰箱，火炉等空 气温度变化敏感的地方； 2、红外线热释电传感器探测范围内不得隔屏、家具、 大型盆景或其他隔离物； 3、红外线热释电传感器不要直对窗口，否则窗外的 热气流扰动和人员走动会引起误报，有条件的最好把 窗帘拉上。红外线热释电传感器也不要安装在有强气 流活动的地方。

热释电红外传感器说明热释电红外传感器，这名字听起来是不是挺高大上的？它就是一种能“感知”温度变化的小玩意儿。

它就像是那种“灵敏的探子”，只要有热量经过，它立马就能感应到，真的是太厉害了！想想，如果你家里有个热释电传感器，它就能帮你发现那些“潜伏者”，比如偷偷溜进你家的小猫咪，或者是你正在忙着做饭却忘了关的电炉。

它的原理其实很简单，热释电材料在受到温度变化时，会产生电信号，传递给其他设备。

简单说，它就是一个温度的“侦探”，随时待命，等着捕捉热量的“踪迹”。

这玩意儿广泛应用于各个领域，尤其是安全监控。

想象一下，家里装了这样一个传感器，当有人靠近的时候，它会发出警报，简直就像是家里的“守护神”。

它还能搭配摄像头，瞬间变身为“全能侦探”，让你再也不怕漏掉任何可疑的动静。

你要是晚上睡觉，突然听到一声“嘀嘀”，别紧张，可能是热释电传感器在向你报告：有人来了！这东西也很省电，长时间工作也不用担心它会“罢工”，真是个节能的小能手。

再说说它的应用场景吧，真的是五花八门。

从家居到商业，再到智能交通，几乎无处不在。

在商场里，很多时候你都不知道，其实你身边就有它的身影。

比如说，当你走进一家店里，门口的传感器就会感应到你，自动开门，像个热情的迎宾员。

这种科技感，真让人忍不住想多逛逛。

还有那种智能家居系统，靠着热释电传感器，你的灯可以实现自动开关，晚上起床的时候再也不用摸黑了，想想就觉得方便！热释电红外传感器的优点可真不少。

它的响应速度极快，瞬间就能捕捉到热量变化，简直不费吹灰之力。

它的安装也超级简单，没啥技术含量，几乎人人都能搞定。

只要把它装在一个合适的位置，就能开始“工作”了！这让不少人都爱上了这个小家伙，像是给家里增添了一个“聪明的小助手”。

也有人觉得它可能会误报，比如当空调突然开起来时，它也许会“以为”有个人在活动，结果发出警报，哈哈，这时候就得自认倒霉了。

不过，热释电红外传感器也有一些小缺点。

比如，价格有点小贵，尤其是高精度的产品。