用于家庭安防的紅外熱釋電傳感器

智能家居的發(fā)展，讓智能化家庭網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，作為人類五感的延伸，越來越多的傳感器被廣泛應(yīng)用于智能家居設(shè)備中。比如氣體傳感器被用在在燃氣報警器、煙霧報警器等家居安防設(shè)備中，可以說，安防傳感器的存在，對保障家庭安全至關(guān)重要。

目前，安防傳感器主要包括氣體傳感器、人體感應(yīng)傳感器、煙霧傳感器、門磁傳感器等幾種類型。今天我們來說說用的最多的被動紅外探測器。

被動紅外探測器是什么？

被動紅外探測器，是依靠被動吸收人體（或動物）活動時身體散發(fā)出的紅外熱能進行報警。

據(jù)科學(xué)家研究，任何溫度高于絕對零度（-273℃）的物體， 總是不斷的向外界輻射紅外線， 其熱輻射產(chǎn)生的光譜主要是位于紅外波段。

人體也是一個紅外輻射源，輻射的能力因人而異，而且人體不同部位的輻射能力也不相同。人體輻射的紅外峰值波長約在10μm處，也就是說，我們只要捕捉紅外峰值在10μm的紅外輻射源，就能探測到活動的人體。

它是如何探測到紅外線的？

那么紅外探測器又是如何探測到人體輻射的紅外線的呢？被動紅外探測器中有2個關(guān)鍵性元件，一個是菲涅爾透鏡，另一個是熱釋電傳感器。

菲涅爾透鏡

熱釋電傳感器

其中最關(guān)鍵的就是這個熱釋電傳感器，能把人體紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電能，但是熱釋電傳感器有一個特性，就是一旦紅外輻射能沒有變化時，就沒有信號輸出，所以菲涅爾透鏡有兩個作用，一個是把人體紅外能量聚焦到熱釋電傳感器上，另一個作用是把探測區(qū)域劃分成若干個敏感區(qū)與非敏感區(qū)。

也就是說人體在菲涅爾透鏡前活動時，一會經(jīng)過敏感區(qū)，一會經(jīng)過非敏感區(qū)，聚焦在熱釋電傳感器上的紅外能量不斷變化，同時輸出不斷變化的電信號，經(jīng)放大處理，最后控制繼電器輸出報警信號。

關(guān)鍵的熱釋電傳感器之特點

1、這種探頭是以探測人體輻射為目標(biāo)的，所以熱釋電元件對波長為10μm左右的紅外輻射必須非常敏感。

2、為了僅僅對人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的濾光片，對環(huán)境的干擾起到明顯的控制作用。

3、被動紅外探頭的傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。

4、一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。

5、傳感器濾光片根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場，視場越多，控制越嚴密。

以煒盛RD-624為例，它的接受波長為5～14μm，人體輻射的紅外線剛好在檢測波段的中部區(qū)域，因此靈敏度較高。而且傳感器采用雙靈敏元互補的方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性，同時，傳感器整個電路封裝在金屬包裝內(nèi)（TO-5封裝），電磁屏蔽效果較好，是安全、入侵報警、室內(nèi)出入管理等應(yīng)用領(lǐng)域的可靠選擇。