熱釋電紅外傳感器前置放大電路的設(shè)計(jì)

熱釋電紅外傳感器是一種能檢測(cè)人或某些動(dòng)物發(fā)射的紅外線并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出的設(shè)備。這種傳感器的工作原理是，當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，即熱釋電效應(yīng)。

說到優(yōu)點(diǎn)，首先，熱釋電紅外傳感器本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好，這使得它在使用過程中不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生干擾。其次，該傳感器的價(jià)格相對(duì)低廉，成本較低。此外，還具有優(yōu)越的性價(jià)比和抗白光能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

然而，這種傳感器也存在一些缺點(diǎn)。首先，它容易受到各種熱源、光源的干擾。其次，由于是被動(dòng)紅外，所以穿透力較差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收。最后，它還容易受到射頻輻射的干擾。

下面小編給大家介紹一下關(guān)于熱釋電傳感器的原理和電路設(shè)計(jì)。

熱釋電傳感器的原理

熱釋電紅外傳感器一般由管帽、管座、紅外濾光片、敏感元、場(chǎng)效應(yīng)管或者數(shù)字芯片等主要部分組成。

利用熱釋電材料的自發(fā)極化強(qiáng)度隨著外界溫度的變化而產(chǎn)生電荷移動(dòng)的特性，以非接觸方式檢測(cè)出人體輻射的紅外能量的變化，將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，以電壓或電流形式輸出，并通過功率放大器將信號(hào)放大，達(dá)到控制電路的目的。

熱釋電紅外傳感器前置放大電路的設(shè)計(jì)

根據(jù)熱釋電紅外傳感器輸出信號(hào)特性，前置放大電路信號(hào)處理要從多種噪聲干擾中提取有用的微弱信號(hào)，故前置放大電路應(yīng)具有低噪聲、高增益、低頻特性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，通常由如圖所示的包括帶通濾波、兩級(jí)高增益放大、比較電路三個(gè)部分組成。

上圖中熱釋電傳感器D端和5V電源間串聯(lián)10kΩ電阻，用于降低射頻干擾，G端接地，S端接47kΩ負(fù)載電阻，偏置電壓約為1V。傳感器輸出直接耦合到低噪聲運(yùn)放(LM324)構(gòu)成的帶通濾波和第一級(jí)放大電路的反向輸入端，再由電阻R6 、電容C8耦合到第二級(jí)反向放大電路進(jìn)行進(jìn)一步濾波、放大。

近些年來(lái)，熱釋電紅外傳感器除了用于遙感、制導(dǎo)、夜視、主動(dòng)雷達(dá)、熱成像、氣體分析、輻射計(jì)、測(cè)溫等軍事和工業(yè)場(chǎng)合外，它在消費(fèi)電子電器產(chǎn)品中的應(yīng)用正迅速增長(zhǎng)。目前應(yīng)用最多的是檢測(cè)人的傳感器，比如用于防盜報(bào)警系統(tǒng)。

熱釋電紅外傳感器目前主要應(yīng)用在家居安防、智能辦公、智能燈具、感應(yīng)開關(guān)、智能家居、智能門鈴、入侵檢測(cè)、感應(yīng)玩具、智能家電、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。