傳感器在人體紅外探頭中的應(yīng)用
人體紅外感應(yīng)探頭元件怎樣用?這里說的是熱釋電紅外傳感器(PIR),歸于熱電型紅外傳感器,是根據(jù)熱電效應(yīng)原理制成的。
這種勘探元件有三種類型,單元型、雙元型、四元型這三種勘探元件?;鹧鏅z測器、輻射高溫計(jì),這樣的檢測儀表用的是單元型勘探元件。由于單元型勘探元件的靈敏度極高,需要進(jìn)行溫補(bǔ)來降低靈敏度。所以這種勘探元件的傳感器一般用于火災(zāi)報(bào)警器、手持式溫度測量儀的測溫傳感器,也便是靈敏度要求高的場合應(yīng)用。
熱釋電紅外傳感器需要用到 。
濾光窗(濾光片)。由于PIR傳感器能感知的波長規(guī)模寬,增強(qiáng)抗攪擾才能而只對人體輻射紅外線敏感,所以就要用到濾光窗。這里順便提及下濾光窗的波長規(guī)模(0.2um~20um),而人體輻射波長規(guī)模(09.35um~9.38um)。得知,人體輻射波長正好在濾光窗波長規(guī)模內(nèi)。因而,濾光窗起到有用的阻值其他光源攪擾,只允許人體輻射紅外線經(jīng)過的效果。
有上圖的雙元型勘探元件結(jié)構(gòu)圖可知,兩個(gè)勘探元件是以極性相反的方法進(jìn)行串聯(lián),目的是降低自身和環(huán)境溫度引起的熱釋電信號攪擾。而圖頂用的場效應(yīng)管的效果進(jìn)行匹配阻抗改換。
阻抗改換過程。由于場效應(yīng)管的輸入阻抗可達(dá)10^10歐姆,以共漏極的方法接,可完結(jié)阻抗改換,而柵極和勘探元件又并聯(lián)個(gè)高電阻值的電阻Rg,用于吸收過多的光能量,防止場效應(yīng)管損壞,那么從場效應(yīng)管S極出來的電壓信號就可以由擴(kuò)大器方大處理。
如下圖所示的PIR信號調(diào)理電路圖
當(dāng)PIR傳感器在它的勘探規(guī)模內(nèi)檢測到人經(jīng)過期,在R9兩頭會(huì)產(chǎn)生頻率為0.1~10Hz的弱小紅外電信號,然后經(jīng)過R5將信號送往LM358進(jìn)行榜首級擴(kuò)大,榜首級運(yùn)算擴(kuò)大增益為R8/R5約55.6,并且R8與電容C13組成上限截止頻率為16Hz的低通濾波器。第二級運(yùn)算擴(kuò)大增益為R3/R6約20,并且R3與電容C4組成上限截止頻率為8Hz的低通濾波器。因而。R9的電信號經(jīng)過LM358的兩級擴(kuò)大后,總得擴(kuò)大增益約為1000,于是初始信號由幾mV變成1.2V。而R4和R10構(gòu)成的偏置電路將榜首級放擴(kuò)大器的3號引腳電壓置位1.1V,R11、R13、C15構(gòu)成的串并聯(lián)電路將用于濾波和除去噪音。
最后把信號經(jīng)過單片機(jī)進(jìn)行處理,完結(jié)數(shù)字濾波、智能鑒幅、環(huán)境溫度實(shí)時(shí)檢測,來完結(jié)增益的自適應(yīng)調(diào)整等操作。
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