熱釋電紅外傳感器的主要材料,是鉭酸鋰(LiTao3)、硫酸636f73532363363533330三甘酞(LATGS)和鈦鋯酸鉛(PZT),其內部結構與外型,如圖4—8所示。它是在鈦酸鋇一類壓電晶體上,上下表面設有電極,并在表面加有黑色膜。當有紅外線間歇地照射時,其表面溫度上升,使晶體內部的原子排列產生變化,即引起自發極化電荷。稱此現象為熱釋電效應,為熱電效應之一種。
熱釋電效應產生的表面電荷是暫時的,只要它出現,便很快被空氣中的各離子所中和。為此,用熱釋電效應制作紅外傳感器時,多是在它的元件前面加有機械式的周期遮光裝置,以便使自發極化電荷周期性地出現紅外線報警器,只有檢測移動物體時不用。
由于熱釋傳感器的輸出阻抗很大硫化氫報警器,輸出電壓信號又極微弱,故在傳感器內部附加一只場效應管與一個薄膜電阻Rg,使其阻抗進行變換。Rs為負載電阻,有的熱釋傳感器無Rs,需外接。為實現不同的檢測目的,在進入紅外線的窗口上設有濾光鏡,將不需要的光譜濾掉。
作為人體檢測的熱釋紅外傳感器紅外線報警器,多是用雙元件組成。
雙元件的特點一是當人射的能量順序地射到兩個元件時,由于兩只元件為串聯,其輸出比一只元件高一倍;另是由于兩只元件為逆向相連接,對于相同且同時輸入的能量將相互抵消,如太陽光中的紅外線干擾和環境溫度變化所引起的誤差等。防止外人人侵的熱釋電紅外傳感器應用電路,如當有人進入欲保護的視野范圍內時,傳感器即產生一交流感應電壓,其頻率與人體移動速度有關紅外線報警器,通常在5~6Hz左右。它可控制10~12m的移動人體,其視野約70度。
元件選擇:
A1、A2、A3:可選用相應的運放集成電路,如LM324等。
IC1:三端穩壓集成電路,如78L00等。
IC2、IC3:為任意555型時基集成電路。
PIR:為雙元件熱釋電紅外感應器,波長在8~10um,采用焦路15~20mm的菲涅耳透鏡,如LS-064或P2288型等。若其內無Ps,應外接。
K:12V直流繼電器柴油報警器,其觸點可控制報警燈光閃爍,選JRX-13F。
R1、R12:1kΩ;R2:47kΩ;R3、R5、R8、R9:100kΩ;R4、R7、R13:10kΩ;R6:270kΩ;R10:1.5MΩ;
R11:15kΩ;R12:4.7kΩ;R14:8.2kΩ;R15:2kΩ;R16:3.3kΩ;R17:2.2MΩ;R18、R20:20kΩ;R19:1 MΩ;R21:200kΩ;RP:4.7kΩ。
C1、C6、C13、C14:100uF;C2、C3、C5、C9、C12:10uF;C4、C8:0.47uF;C7:680p;C10、C1l:0.1/W。
V1、。V2:NPN型三極管,9013型。
D1、D2、D3、D4:1 N4004型二極管。
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